安毅
壓力和重力對(duì)同學(xué)們來說并不陌生,它們既是我們經(jīng)常用到的兩個(gè)力,也是初中階段兩個(gè)重要的物理概念,因?yàn)閴毫υ谀承r(shí)候與重力有關(guān),所以有的同學(xué)就認(rèn)為壓力都是由重力產(chǎn)生的,壓力就是重力。其實(shí),壓力和重力是兩個(gè)完全不同的力。
壓力和重力的區(qū)別
物體之間由于相互擠壓而垂直作用在物體接觸面上的力叫作壓力,重力是地面附近的物體由于地球的吸引而受到的力。在產(chǎn)生的原因、施力物體、方向、作用點(diǎn)及影響因素這些方面。壓力和重力都有本質(zhì)的區(qū)別,所以壓力和重力是兩個(gè)完全不同的力。
1.產(chǎn)生的原因不同
物體之間由于推、擠、壓等都能產(chǎn)生壓力。產(chǎn)生壓力的兩個(gè)必要條件是物體相互接觸和物體之間有擠壓,因?yàn)槲矬w相互擠壓會(huì)產(chǎn)生形變,所以。從力的性質(zhì)上看壓力屬于彈力。而重力是由于物體受到地球的吸引而產(chǎn)生的力,從力的性質(zhì)上看重力屬于引力,在地球附近的任何物體,無論其是否運(yùn)動(dòng)、是否與地球接觸。都會(huì)受到重力的作用。
例1 如圖1所示,疊放在一起的甲、乙兩物體靜止在水平地面上。下列說法正確的是( )。
A.物體甲對(duì)物體乙的壓力就是重力
B.物體甲對(duì)地面的壓力是由于物體甲發(fā)生形變而產(chǎn)生的
C.物體乙沒有明顯的形變,所以地面對(duì)物體乙沒有壓力
D.物體乙對(duì)物體甲的壓力是由物體乙發(fā)生形變而產(chǎn)生的
解析:物體甲對(duì)物體乙的壓力大小雖然等于物體甲所受的重力,但壓力并不是重力,A說法錯(cuò)誤:因?yàn)槲矬w甲與地面沒有接觸,所以物體甲對(duì)地面沒有壓力的作用,B說法錯(cuò)誤:物體乙放在地面上與地面接觸,并且兩者之間有相互擠壓,物體乙和地面都發(fā)生了微小形變,所以地面對(duì)物體乙、物體乙對(duì)地面都有壓力的作用,C說法錯(cuò)誤;當(dāng)物體甲放在物體乙上時(shí),物體甲對(duì)物體乙有擠壓,使物體乙發(fā)生微小形變,從而使物體乙對(duì)物體甲產(chǎn)生一個(gè)向上的壓力,D說法正確。
答案:D
2.施力物體不同
壓力的施力物體是與受力物體接觸、并對(duì)其產(chǎn)生擠壓的物體,而重力的施力物體是地球。
3.方向與作用點(diǎn)不同
壓力垂直于受力物體的表面并指向受力物體,其方向不是固定的,其作用點(diǎn)在受力物體與施力物體接觸的表面。重力有固定的方向,總是豎直向下的,其作用點(diǎn)在物體的重心上。
例2 如下頁圖2甲、乙所示,物體A分別與斜面、墻壁接觸,請(qǐng)畫出物體A所受重力及對(duì)支撐而壓力的示意圖。
解析:重力的方向總是豎直向下的。即與水平面垂直,先在物體A上找到重心。再從重心沿豎直方向畫出重力G,如圖3甲、乙所示。圖2甲中物體A的支撐面是斜面,先找到壓力的作用點(diǎn)(壓力的作用點(diǎn)在斜面與物體A的接觸面上),再從作用點(diǎn)沿垂直于接觸面、指向斜面的方向畫出壓力F,如圖3甲所示。圖2乙中物體A的支撐面是豎直墻面,先找到壓力的作用點(diǎn)(壓力的作用點(diǎn)在墻面與物體A的接觸面上),再從作用點(diǎn)沿垂直于接觸面、指向墻面的方向畫出壓力F',如圖3乙所示。
答案:如圖3甲、乙所示。
4.影響因素不同
因?yàn)閴毫儆趶椓Γ詨毫Φ拇笮∨c施力物體的形變程度有關(guān)。同一施力物體,其發(fā)生彈性形變的程度越大,對(duì)受力面產(chǎn)生的壓力就越大;同一施力物體因放置方式不同。也會(huì)導(dǎo)致施力物體發(fā)生彈性形變的程度不同,從而對(duì)受力面產(chǎn)生不同的壓力。由實(shí)驗(yàn)可知G=mg,我們從該公式可看出,物體所受重力的大小與質(zhì)量、所處的地理位置(g值會(huì)隨著海拔與緯度的變化而變化)有關(guān)。物體質(zhì)量越大。其所受重力就越大:同一物體在赤道與在北極時(shí)所受的重力會(huì)稍有不同:同一物體在海平面與在幾千米的高空中所受的重力也會(huì)稍有不同。
壓力和重力的聯(lián)系
壓力和重力雖然有本質(zhì)上的區(qū)別。但是它們又有著密切的聯(lián)系,在下面幾種情況中。物體A所受的重力與對(duì)支撐面壓力的方向、作用點(diǎn)及大小關(guān)系如表1所示。(注:F0為施加的外力)
由上面幾種情況可以看出。壓力和重力的施力物體、受力物體、作用點(diǎn)完全不同。只有當(dāng)物體放在水平面上,只受重力和支持力且處于平衡狀態(tài)時(shí),物體對(duì)水平面的壓力大小才等于其所受重力的大小,兩者方向相同。其他情況下,壓力和重力的大小及方向并不完全相同,它們之間的關(guān)系需要通過受力分析才能確定,有時(shí)壓力和重力根本沒有關(guān)系,所以,請(qǐng)同學(xué)們一定要記住:壓力和重力是兩個(gè)完全不同的力。
中學(xué)生數(shù)理化·八年級(jí)物理人教版2024年2期