液体压力压强分析.pdf

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1、液体压力和压强的分析液体压力和压强的分析我们分析固体压力和压强的问题时，一般是先根据 F=G 分析物体重力来得到压力，再根据 p=F/S 结合受力面积来分析压强。但是液体对容器底部的压力和压强的分析却与固体的有所不同，这是因为液体对容器底部的压力大小与容器的形状有关，而容器的形状又是多种多样的。大致有以下三种类型，如图 1 所示.a b c图 1a.柱形容器中的液体，由于液体重力方向是竖直向下的，可以认为全部压在了容器底部，所以这种情况下液体对容器底部的压力等于液体的重力，即F=G液。b.上粗下细的容器，只有中间的那部分液体压到底部，而四周的那些液体可认为压到了侧壁，因而这种情况下液体对容器底

2、部的压力小于液体的重力，即FG液。c.上细下粗的容器，所有的液体沿竖直方向都能压到底部，但液体有流动性，对侧壁也有压力，由于物体间力的作用是相互的，液体对侧壁施加压力时，也受到侧壁对它的力，这个压力由于液体的传递，最终也会压向底部。所以在这种情况下，容器底部所受的压力大于液体的重力，即 FG液。生活中的这种容器比较少见，就是因为容器若制成这种形状就无意义的增大了对容器底部的压力。正是因为液体对容器底部的压力有以上三种情况，所以如果不看具体问题，直接通过液体重力来分析压力，往往使分析的思路走入误区。例1.如图 2 所示，封闭的容器中装满水，静置在水平面上如图 a 所示，水对容器底部的压力为 F，

3、压强为p。现将容器倒置如图b 所示，则此时（）AF 变小，p 不变BF 变大，p 不变1CF 变小，p 变大 a bDF 变小，p 变小图 2解析：比较液体对容器底部的压力和压强时，一般的步骤是先根据 p=gh,比较压强，再根据 F=ps 比较压力。本题中，由于装满了水，倒置后，水的深度不变，所以 p 不变；但倒置后，器底面积变小，所以 F 变小。故选 A。例 2（04 年辽宁）如图 3 所示，是两位同学值日时用的圆柱形桶甲和底小口大的桶乙。两桶质量相同，上口面积也相同，装相同质量的水放在水平地面上。关于水桶对地面的压强和水桶底受到水的压力的说法正确的是（）甲乙图 3A甲水桶对地面压强大，乙水

4、桶底受到水的压力大B甲水桶对地面压强大，甲水桶底受到水的压力大C乙水桶对地面压强大，甲水桶底受到水的压力大D乙水桶对地面压强大，乙水桶底受到水的压力大解析：水桶对地面的压力是通过固体桶底施加的，压力应当等于桶和水的总重力，总重力相同，因而压力相同，但乙的底面积较小，故它对地面的压强较大。同样多的水，装在下面较细的乙桶中，水面要高些，所以乙桶中的水对桶底的压强较大，然而乙的底面积较小，由 F=pS 不能判断水对桶底压力的大小。对比图1 中的 a、b 两图可知：甲桶底所受压力等于水的重力，而乙桶底所受水的压力小于水的重力，所以甲桶底所受压力大于乙桶底所受水的压力。本题应选 C。例 3（05 年 北京）如图 4 所示，甲、乙两支完全相同的试管，分别装有质量相等的液体，甲试管管竖直放置，乙试管倾斜放置，两试管液面相平，设液体对两试管管底的压强分别为 P甲和 P乙，则AP甲P乙2BP甲=P乙h hCP甲P乙D条件不足，无法判断图 4图 5解析：如果直接用 p=gh 来判断，由于液体密度的关系不明，仅由 h 相等就不能得出结论。我们假设把试管乙扶正如图 5 所示，就会发现试管乙的液面将高于试管甲的液面，即乙的体积大于甲的体积，而它们的质量相同，可见乙的密度小于甲的密度。那么在图 4 中，甲、乙的深度相同，而甲乙，故 P甲P乙.本题应选 C。（以上 1400 字 不含图）3