Question

（2012?昆明）一顆圖釘尖的面積是5×10^-8m²，圖釘帽的面積是0.5×10^-4m²，手指對圖釘?shù)膲毫��?0N，求：
（1）圖釘尖對墻面產(chǎn)生的壓強(qiáng)；
（2）圖釘尖對墻面產(chǎn)生的壓強(qiáng)相當(dāng)于多少米深處水所產(chǎn)生的壓強(qiáng)；
（3）在同一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下圖釘帽受到大氣的壓力．（ρ_水=1.0×10³kg/m³，g取10N/kg，一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓p₀=1.0×10⁵Pa）

Answer 1

分析：（1）固體能夠傳遞壓力，當(dāng)用力按圖釘釘帽時，圖釘將外力大小和方向不變的進(jìn)行傳遞．又知道圖釘尖與墻的接觸面積，可利用公式P=

F

S

計算出圖釘尖對墻的壓強(qiáng)．
（2）知道水所產(chǎn)生的壓強(qiáng)等于圖釘尖對墻面產(chǎn)生的壓強(qiáng)，又知道水的密度，可利用公式h=

p

ρ水g

計算出水的深度．
（3）知道一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的值和圖釘帽的面積，可利用公式F=PS計算出圖釘帽受到大氣的壓力．

解答：解：
（1）∵F=20N，S=5×10^-8m²，
∴圖釘尖對墻面產(chǎn)生的壓強(qiáng)為：P=

F

S

=

20N

5×10-8m2

=4×10⁸Pa．
（2）∵ρ_水=1.0×10³kg/m³，g=10N/kg，
∴水的深度為：h=

p

ρ水g

=

4×108Pa

1.0×103kg/m3×10N/kg

=4×10⁴m．
（3）∵P₀=1.0×10⁵Pa，S_帽=0.5×10^-4m²，
∴圖釘帽受到大氣的壓力為：F′=P₀×S_帽=1.0×10⁵Pa×0.5×10^-4m²=5N．
答：（1）圖釘尖對墻面產(chǎn)生的壓強(qiáng)為4×10⁸Pa．
（2）圖釘尖對墻面產(chǎn)生的壓強(qiáng)相當(dāng)于4×10⁴m深處水所產(chǎn)生的壓強(qiáng)．
（3）在同一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下圖釘帽受到大氣的壓力為5N．

點(diǎn)評：本題主要考查固體對壓力的傳遞特點(diǎn)和液體壓強(qiáng)計算公式的理解和應(yīng)用，以及熟練應(yīng)用壓強(qiáng)公式P=

F

S

．解題關(guān)鍵是明確固體在處于平衡狀態(tài)時，能夠等值的傳遞外加壓力，但壓強(qiáng)的傳遞是非等值的，它隨受力面積的變化而變化，并要注意壓力和受力面積的對應(yīng)性．