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物体的质量m、密度ρ、体积v、压力F、压强p的关系

物体的质量m、密度ρ、体积v、压力F、压强p的关系
物体的质量m、密度ρ、体积v、压力F、压强p的关系

创作编号:

GB8878185555334563BT9125XW

创作者:凤呜大王*

物体的质量m、重量G、密度ρ、体积V、压力F、压强p的关系

1.V=a·b·c (a、b、c为长方体的长、宽高)

2.V=a2·h (a物体的横截面为正方形的边长、h为它高)

3.V=a3(a物体的边长)

4.V=s·h (s为规则物体的横截面、h为它的高)

5.m=ρ·V

6.G=gρ·V (G为物体的重力,且方向垂直向下)

7.F=G (当由物体所施加的力F 与G同向,且垂直于受力面S时。

一下的F同意)

8.P==(S为垂直于F的受力面。)

9.P = F/ a2= G / a2(a物体的横截面为正方形的边长)

10.P=F/ S = /S( S为规则物体的横截面)

******************************************************** 液体的压强p、压力F、液柱高度h的关系

(相关字母的含义如上)

1.V=a2·h=s·h

2.G=ρg a2·h=ρg·s·h(G为液体的重力,且方向垂直向下)

3.F=G (G为液体的重力,且F等于物体的重力,它与

G同向均垂直向下)

4.P==(p为液体对受力面S的压强,S为垂直于F的

受力面。)

5.P = F / a2= G / a2=ρg a2·h/ a2=ρg·h(a物体的横截面为正方形的

边长,h=a且是水平距离)

6.P= F / S= G / S=ρg·h·s/s=ρg·h(h为液体的垂直高度)

(注:由液体重力产生的压强P,它与液体密度ρ及液体垂直高度h乘积成正比例P。h非液体柱的长度L)

(如:一封底的玻璃管,其灌入一定量的液体h0,其对底部产生的压强p不一定是ρg·h0,此时灌入高度h0与它液面对地的垂直高h,即h0≥h,∴ρg·h0≥ρg·h)

*********************************************************

**********

(液体)连通器两端口的压强p与液柱高度h的关系

(相关字母的含义如上)

连通器两端开口:

1. p H = P大气(P大气为外界

的大气的压强,即H处的压强)

(一般P大气作比较压强大小的基准,而某处的实际的压

强应是P实=P+ P大气,即P= P实-P大气,计为此处的压强,表

压强简称压强,工程上P大气计为0压强,P实际上是某

处的压强与大气压之差。)

2. P =ρg·h (p为液体在底

部处与H处的压强差)

3.p1 = p2 =ρg·h ( p1、p2为液

体在底部处h的压强)

注:左图中应,p2=ρg·h≠ρg·L。

压强P的大小与液体的密度ρ成正比例,与液柱的垂直高度h成正比例,而与液体(柱)的形状无关。

连通器一端开口,另一端闭口:

1. P 1 = P2(液体平稳时,在底部处的压强相等)

2. P 左=ρg·h1=P(p为液体在底部

处与H1处的压强差)

3.p右h2=ρg·h2(p右h2为右液柱底

部处与H2处的压强差)

4.P+P左=p右h2 (∵液体平稳时,

在底部处的压强相等)

5. P+ρg·h1=ρg·h2

6. P=ρg·h2-ρg·h1=ρg·(h2- h1) =

ρg·h

结论:连通器两端的压强差P等于两液面的垂直高度差

h乘以密度ρ与g,即P=ρg·(h2- h1) =ρg·h

*********************************************************

**********

有两种液体的连通器其底部的压强p底与液柱高度差h的

关系

(相关字母的含义如上,且两种液体不互溶)

1. P 1 = P2(液体平稳时,在底

部处的压强相等)

2. P1 =ρα1g·h1=P(p为液体在底部处与

左端口处的压强差)

3. P 2=ρα1g·h4+ρα2g·(h+h3)

ρα1g·h1=ρα1g·h4+ρα2g·(h+h3)

ρα1g·h =ρα2g·(h+h3)

即ρα1g/ρα2g= (h+h3)/ h

推论:两液体的连通器两端敞口时,其两液面的垂直高度不等,密

度ρα1高的其水平高度低于密度低的ρα2,与且ρα1/ρα2= (h+h3)/ h

2. P =ρg·h (p为液体在底部处与H处的压强差)

创作编号:

GB8878185555334563BT9125XW

创作者:凤呜大王*

3.p1 = p2 =ρg·h ( p1、p2为液体在底部处h的压强)

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***

两物体的质量m、重量G、密度ρ、体积V、压力F、压强p

的关系

例1:如图3所示,甲、乙两个均匀的实心正方体放在水平地面上,它们各自对地面的压强相等。若分别在甲、乙上沿水平方向截去高度相等的部分后,则剩余部分的

A 甲的体积可能等于乙的体积。

B 甲的质量可能小于乙的质量。

C 甲对地面压强一定等于乙对地面的压强。

D 甲对地面压力一定大于乙对地面的压力。

解题提示:见左图 1.实心

正方体

甲=a 甲3= a 甲2·a 甲 =S 甲·a 甲

V 乙=a 乙3= a 乙2·a 乙=S 乙·a 乙 见图所知:

∵V 甲>V 乙 ∴ a 甲>a 乙 2. 对地面的压强相等 ∵ G 甲=V 甲·ρ甲·g ,F 甲= G 甲,

P 甲= F 甲/S 甲= F 甲/ (V 甲/ a 甲) = F 甲·a 甲/V 甲

= V 甲·ρ甲·g ·a 甲/V 甲=ρ甲·g ·a 甲 ∴ 同理 P 乙=ρ乙·g ·a 乙

∵ P 甲 =P 乙 ∴ ρ甲·g ·a 甲=ρ乙·g ·a 乙 ,∵ a 甲>a 乙, ρ甲< a 乙

3. 截去高度相等

甲=a 甲3=S 甲·a 甲 ,V 乙= a 乙3=S 乙·a 乙

截去高度相等h 截去,余下体积V 余: ∴ V 甲余 = S 甲·(a 甲 - h 截去) ,

V 乙余 = S 乙·(a 乙- h 截去)

例2:甲、乙、丙三个实心正方体放在水平地面

图3 甲

上,它们对地面的压强关系是P 甲﹥P 乙﹥P 丙 。若在三个正方体的上部,沿水平方向分别截去相同高度后,剩余部分对水平地面的压强关系是P 甲=P 乙

=P 丙,正方体的密度大小关系是 ( )

A .ρ甲﹥ρ乙﹥ρ丙

B .ρ乙﹥ρ甲﹥ρ丙

C .ρ丙﹥ρ乙﹥ρ甲

D .ρ甲﹥ρ丙﹥ρ乙

解题提示:见上图

1.实心正方体:

设:边长=a V=a 3 ,m=ρ·V ,F=G=ρ·V ·g = ∵ P=F/S =ρ·a 3·g /a 2 =ρ·g ·a 2. 截去的体积前 P 甲﹥P 乙﹥P 丙

即:ρ甲·g ·a 甲﹥ρ乙·g ·a 乙﹥ρ丙·g ·a 丙

ρ甲·a 甲﹥ρ乙·a 乙﹥ρ丙· a 丙

3.截去的体积后V 余 ∵ 设 截取的高度h

∴V 截取 = a 2·h

∴V 截取 = a 2·h , V 余 = a 3 - a 2·h =( a - h ) · a 2

4. 截去相同高度后

∵ F=G =g ρ·V= g ρ·S ·h (物体的横截面为正方形) ∴ P 截去 = F/S=ρg ·h P 余 =ρg ·(a - h ) ∵ P 甲余=P 乙余=P 丙余

∴ ρ甲g ·(a 甲 - h ) =ρ乙g ·(a 乙 - h ) =ρ丙g ·(a 丙 - h ) ∴ ρ甲·(a 甲 - h ) =ρ乙·(a 乙 - h ) =ρ丙·(a 丙 - h ) ,∵ a 甲>a 乙>a 丙 ∴ (a 甲 - h ) >(a 乙 - h ) >(a 丙 - h ) ∴ ρ甲 <ρ乙 <ρ丙 ∴ ρ甲 <ρ乙 <ρ丙

例3.如下图所示,两个底面积不同的圆柱形容器内分别盛有深度不同的液体,已知距容器底部均为h 的A 、B 两点的压强相等。现将实心金属球甲、乙分别浸没在左右两液体中,均无液体溢出,此时A 点的压强大于B 点的压强,则一定成立的是 ( )

A 甲球的质量小于乙球的质量。

B 甲球的质量大于乙球的质量。

C 甲球的体积小于乙球的体积。

D 甲球的体积大于乙球的体积。

创作编号:

GB8878185555334563BT9125XW

创作者:凤呜大王*

解题提示:见上图

1.底面积不同的圆柱形容器、距容器底部均为h的A、B两点的压强

相等

P=ρg·h 又P A=P B

∴ρ

甲g·h

g·h

见图知:∵h

甲>h

, ∴ρ

·h甲=ρ乙·h乙

∴ρ甲< ρ乙

2. 实心金属球甲、乙

设:球的体积V

、球的密度ρ球

甲球:V甲球、ρ甲球乙球:V乙球、ρ乙球

∴m

甲球= V

甲球

·ρ甲球,m乙球= V乙球·ρ乙球

3. 实心金属球甲、乙分别浸没在甲、乙两液体中

ρ甲球>ρ甲液,ρ乙球>ρ乙液(∵球均浸没在液体中)设:球排出液体的体积是液面升高Δ

∵P

甲> P

( 此时A、B点的压强)

P甲=ρ甲g·(h甲+Δ甲),P乙=ρ乙g·(h乙+Δ乙)

∴ρ

·(h甲+Δ甲) > ρ乙·(h乙+Δ乙),ρ甲·h甲+ρ甲·Δ甲> ρ乙

·h乙+ρ乙·Δ乙)

∵ρ

·h甲=ρ乙·h乙∴ρ甲·Δ甲>ρ乙·Δ乙,∴Δ甲>ρ乙

/ρ甲·Δ乙

∵ρ

甲< ρ

ρ

/ρ甲> 1

∴Δ甲>Δ乙

∵液柱的升高Δ是金属球浸没在液体后由体积V产生的

∵Δ甲>Δ乙∴V甲球>V乙球

αβγδεζηικλμνξοπρστυφχψω···…—|×÷-+±≠r∠⊥∥≌∨∧

ΑΒΓΔΕΖΗΘΙΚΛΜΝ乙球ΞΟΠΡΣΤΥΦΧΨΩ∵

V=a·b·c (a、b、c为长方体的长、宽高)

11.V

=a2

·h

(a物

体的

横截

面为

正方

形的

边长、h为它高)

12.V=a3(a物体的边长)

13.V=s·h (s为规则物体的横截面、h为它的高)

14.m=ρ·V

15.G=gρ·V (G为物体的重力,且方向垂直向下)

16.F=G (G为物体的重力、F为物体所施加的力,且垂直于受力面,

它与G方向相反)

17.P==(G为物体的重力、F为物体所施加的力(以下F同),S

为垂直于F的受力面。)

18.P ==(a物体的横截面为正方形的边长)

19.P==(s为规则物体的横截面)

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液体的压强p、压力F、液柱高度h的关系

(相关字母的含义如上)

7.V=a2·h=s·h

8.G=ρg a2·h=ρg·s·h(G为液体的重力,且方向垂直向下)

9.F=G (G为液体的重力,且F等于物体的重力,它与

G同向均垂直向下)

10.P==(p为液体对受力面S的压强,S为垂直于F的

受力面。)

11.P ====ρg·h(a物体的横截面为正方形

的边长)

12.P== =ρg·h·s/s=ρg·h(h为液体的垂直高度)

(注:液体产生的压强p是它对垂直高为h的底面积S上的,

非液体柱的长度)

(如:一封底的玻璃管,其灌入一定量的液体h0,其产生的压强

p不一定是ρg·h0,而是那时h0它对地的垂直高h,h0≥h,∴

ρg·h0≥ρg·h)

创作编号:

GB8878185555334563BT9125XW

创作者:凤呜大王*

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