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压力重力真不同

2024-05-18安毅

关键词:施力作用点斜面

安毅

压力和重力对同学们来说并不陌生,它们既是我们经常用到的两个力,也是初中阶段两个重要的物理概念,因为压力在某些时候与重力有关,所以有的同学就认为压力都是由重力产生的,压力就是重力。其实,压力和重力是两个完全不同的力。

压力和重力的区别

物体之间由于相互挤压而垂直作用在物体接触面上的力叫作压力,重力是地面附近的物體由于地球的吸引而受到的力。在产生的原因、施力物体、方向、作用点及影响因素这些方面。压力和重力都有本质的区别,所以压力和重力是两个完全不同的力。

1.产生的原因不同

物体之间由于推、挤、压等都能产生压力。产生压力的两个必要条件是物体相互接触和物体之间有挤压,因为物体相互挤压会产生形变,所以。从力的性质上看压力属于弹力。而重力是由于物体受到地球的吸引而产生的力,从力的性质上看重力属于引力,在地球附近的任何物体,无论其是否运动、是否与地球接触。都会受到重力的作用。

例1 如图1所示,叠放在一起的甲、乙两物体静止在水平地面上。下列说法正确的是( )。

A.物体甲对物体乙的压力就是重力

B.物体甲对地面的压力是由于物体甲发生形变而产生的

C.物体乙没有明显的形变,所以地面对物体乙没有压力

D.物体乙对物体甲的压力是由物体乙发生形变而产生的

解析:物体甲对物体乙的压力大小虽然等于物体甲所受的重力,但压力并不是重力,A说法错误:因为物体甲与地面没有接触,所以物体甲对地面没有压力的作用,B说法错误:物体乙放在地面上与地面接触,并且两者之间有相互挤压,物体乙和地面都发生了微小形变,所以地面对物体乙、物体乙对地面都有压力的作用,C说法错误;当物体甲放在物体乙上时,物体甲对物体乙有挤压,使物体乙发生微小形变,从而使物体乙对物体甲产生一个向上的压力,D说法正确。

答案:D

2.施力物体不同

压力的施力物体是与受力物体接触、并对其产生挤压的物体,而重力的施力物体是地球。

3.方向与作用点不同

压力垂直于受力物体的表面并指向受力物体,其方向不是固定的,其作用点在受力物体与施力物体接触的表面。重力有固定的方向,总是竖直向下的,其作用点在物体的重心上。

例2 如下页图2甲、乙所示,物体A分别与斜面、墙壁接触,请画出物体A所受重力及对支撑而压力的示意图。

解析:重力的方向总是竖直向下的。即与水平面垂直,先在物体A上找到重心。再从重心沿竖直方向画出重力G,如图3甲、乙所示。图2甲中物体A的支撑面是斜面,先找到压力的作用点(压力的作用点在斜面与物体A的接触面上),再从作用点沿垂直于接触面、指向斜面的方向画出压力F,如图3甲所示。图2乙中物体A的支撑面是竖直墙面,先找到压力的作用点(压力的作用点在墙面与物体A的接触面上),再从作用点沿垂直于接触面、指向墙面的方向画出压力F',如图3乙所示。

答案:如图3甲、乙所示。

4.影响因素不同

因为压力属于弹力,所以压力的大小与施力物体的形变程度有关。同一施力物体,其发生弹性形变的程度越大,对受力面产生的压力就越大;同一施力物体因放置方式不同。也会导致施力物体发生弹性形变的程度不同,从而对受力面产生不同的压力。由实验可知G=mg,我们从该公式可看出,物体所受重力的大小与质量、所处的地理位置(g值会随着海拔与纬度的变化而变化)有关。物体质量越大。其所受重力就越大:同一物体在赤道与在北极时所受的重力会稍有不同:同一物体在海平面与在几千米的高空中所受的重力也会稍有不同。

压力和重力的联系

压力和重力虽然有本质上的区别。但是它们又有着密切的联系,在下面几种情况中。物体A所受的重力与对支撑面压力的方向、作用点及大小关系如表1所示。(注:F0为施加的外力)

由上面几种情况可以看出。压力和重力的施力物体、受力物体、作用点完全不同。只有当物体放在水平面上,只受重力和支持力且处于平衡状态时,物体对水平面的压力大小才等于其所受重力的大小,两者方向相同。其他情况下,压力和重力的大小及方向并不完全相同,它们之间的关系需要通过受力分析才能确定,有时压力和重力根本没有关系,所以,请同学们一定要记住:压力和重力是两个完全不同的力。

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