在初三的物理学习中,固体压强是一个重要的知识点。它不仅涉及到基本的公式应用,还需要学生具备一定的逻辑思维能力和解题技巧。以下是一道典型的固体压强计算题,适合用来作为压轴题,供同学们练习和巩固。
题目:
一块长方体砖块平放在水平地面上,其长为40厘米,宽为20厘米,高为5厘米。已知该砖块的质量为4千克,重力加速度g取10米/秒²。求:
1. 砖块对地面的压力;
2. 砖块对地面的压强。
解答过程:
第一步:确定压力
根据物理学中的基本原理,物体对支撑面的压力等于其重力。因此,我们可以使用公式:
\[ F = G = m \cdot g \]
其中:
- \( F \) 表示压力,
- \( G \) 表示重力,
- \( m \) 表示质量,
- \( g \) 表示重力加速度。
将已知数据代入公式:
\[ F = 4 \, \text{kg} \times 10 \, \text{m/s}^2 = 40 \, \text{N} \]
所以,砖块对地面的压力为40牛顿。
第二步:计算压强
压强的定义是单位面积上受到的压力,其公式为:
\[ p = \frac{F}{S} \]
其中:
- \( p \) 表示压强,
- \( F \) 表示压力,
- \( S \) 表示受力面积。
由于砖块平放,受力面积为其底面的面积。底面的长和宽分别为40厘米和20厘米,因此:
\[ S = 40 \, \text{cm} \times 20 \, \text{cm} = 800 \, \text{cm}^2 \]
为了与压力单位一致,需将面积转换为平方米:
\[ S = 800 \, \text{cm}^2 = 0.08 \, \text{m}^2 \]
现在可以计算压强:
\[ p = \frac{40 \, \text{N}}{0.08 \, \text{m}^2} = 500 \, \text{Pa} \]
所以,砖块对地面的压强为500帕斯卡。
总结:
1. 压力为40牛顿;
2. 压强为500帕斯卡。
希望这道题目能够帮助同学们更好地理解和掌握固体压强的相关知识。如果解答清晰详细,欢迎追加30分以资鼓励!