第10章 神奇的压强例题与习题
【例1】如图1图A所示，重力为40牛顿的物体，分别放在梯形木块的1、2、3位置上，试分析物体的重力与它在1、2、3处对梯形木块的压力。
图1
【分析】见图B，当物体分别放在梯形木块的1、2、3处，物体的重力不变，都是40N，且方向都是竖直向下，作用于物体的重心上。而物体对梯形木块的压力是作用于梯形木块上的。在位置1时，压力的方向垂直于斜面指向梯形木块，数值小于重力，即F1＜G；在位置2时，压力的方向是竖直向下，数值等于重力，即F2=G=40N；当放于位置3时，虽然物体与梯形木块接触，但它们之间没有互相挤压，故无作用力，物体对梯形木块的压力为零。
【说明】压力和重力是两个不同的概念。重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，压力是物体对物体挤压而产生的力，它们的性质不同；重力的施力物体是地球，压力的施力物体是与研究物体相挤压的物体；重力的方向总是竖直向下，压力的方向则垂直于受压面；重力的大小正比于物体的质量，压力的大小取决于物体间的挤压程度。置于静止水平平面上的物体，对水平面的压力和施力物体的重力在数值上相等，这是由于此时物体的重力恰好垂直地作用在水平平面上，而其他情况下，压力的大小和施力物体的重力不相等。
【例2】下列情况中，为了增大压强的是（ ）
A．鞋底刻有花纹．
B．图钉尖进入墙时要用力按．
C．钢轨下面铺上枕木．
D．用钝了的刀，磨磨刀口可以变锋利了．
【分析】增大压强的途径是增大压力或减小受力面积．鞋底花纹是为了增大摩擦，而铺枕木是增大受力面积，反使压强减小．
【解答】B、D．
【例3】图钉尖端的面积是0.3mm2，钉帽的面积是1.5cm2。用9N的力垂直于墙壁按这只图钉，试求：
（1）钉帽受到的压力和压强？（2）墙壁受到的压力和压强？
【分析】当用力按图钉的帽，图钉将外力大小和方向不变地进行传递，钉帽的面积大，它对手产生的压强小，而钉尖的面积小，对墙壁产生的压强大。
【解答】F1=F2=9N
p1=F1/S1=9N/1.5×10-4m2=6×104Pa
p2=F2/S2=9N/0.3×10-6m2=3×107Pa
钉帽和墙壁受到的压力都是9N，钉帽受到的压强为6×104Pa，墙壁受到的压强为3×107Pa。
【说明】固体在处于平衡状态时，能够等值地传递外加压力，但压强的传递是非等值的，它随受力面积的变化而变化。在压力一定的情况下，压强的大小与受力面积成反比。在应用公式p=F/S计算时，各个量的单位必须统一用国际单位制的单位。
【例4】封冻的江河冰面最大能承受的压强是4×104Pa，一台履带式拖拉机的质量是5200kg，两条履带跟地面接触的面积共1.5m2，这台拖拉机能不能从冰面上通过？
【分析】这个问题关键在于求出拖拉机对冰面的实际压强是多大。如果拖拉机对冰面的压强大于4×104Pa就不能通过，如果小于4×104Pa就可以通过。
【解答】根据压强公式：
p=F/S=G/S=mg/S=5200kg×9.8N/kg=3.4×104Pa
答 因为3.40×104帕斯卡小于4×104帕斯卡，可以通过。
【说明】（1）物体受压后形状要改变，甚至会被破坏，这决定于压强的大小而不是压力的大小。
（2）压力的大小不一定等于施压物体的重力，只有物体在水平面上时，压力才等于物体的重力。在解这类问题时，必须写出公式的推导过程p=F/S=G/S，以防压力和重力这两个概念混淆。
【例5】砖的密度是2×103kg／m3，用砖砌成高10米的砖柱，砖柱对地面的压强多大？（砖缝所占体积与砖缝里的泥土质量忽略不计）
