安毅



壓力和重力對同學們來說并不陌生,它們既是我們經常用到的兩個力,也是初中階段兩個重要的物理概念,因為壓力在某些時候與重力有關,所以有的同學就認為壓力都是由重力產生的,壓力就是重力。其實,壓力和重力是兩個完全不同的力。
壓力和重力的區別
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。在產生的原因、施力物體、方向、作用點及影響因素這些方面。壓力和重力都有本質的區別,所以壓力和重力是兩個完全不同的力。
1.產生的原因不同
物體之間由于推、擠、壓等都能產生壓力。產生壓力的兩個必要條件是物體相互接觸和物體之間有擠壓,因為物體相互擠壓會產生形變,所以。從力的性質上看壓力屬于彈力。而重力是由于物體受到地球的吸引而產生的力,從力的性質上看重力屬于引力,在地球附近的任何物體,無論其是否運動、是否與地球接觸。都會受到重力的作用。
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.物體甲對物體乙的壓力就是重力
B.物體甲對地面的壓力是由于物體甲發生形變而產生的
C.物體乙沒有明顯的形變,所以地面對物體乙沒有壓力
D.物體乙對物體甲的壓力是由物體乙發生形變而產生的
解析:物體甲對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說法錯誤:因為物體甲與地面沒有接觸,所以物體甲對地面沒有壓力的作用,B說法錯誤:物體乙放在地面上與地面接觸,并且兩者之間有相互擠壓,物體乙和地面都發生了微小形變,所以地面對物體乙、物體乙對地面都有壓力的作用,C說法錯誤;當物體甲放在物體乙上時,物體甲對物體乙有擠壓,使物體乙發生微小形變,從而使物體乙對物體甲產生一個向上的壓力,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、并對其產生擠壓的物體,而重力的施力物體是地球。
3.方向與作用點不同
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,請畫出物體A所受重力及對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(壓力的作用點在斜面與物體A的接觸面上),再從作用點沿垂直于接觸面、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(壓力的作用點在墻面與物體A的接觸面上),再從作用點沿垂直于接觸面、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
因為壓力屬于彈力,所以壓力的大小與施力物體的形變程度有關。同一施力物體,其發生彈性形變的程度越大,對受力面產生的壓力就越大;同一施力物體因放置方式不同。也會導致施力物體發生彈性形變的程度不同,從而對受力面產生不同的壓力。由實驗可知G=mg,我們從該公式可看出,物體所受重力的大小與質量、所處的地理位置(g值會隨著海拔與緯度的變化而變化)有關。物體質量越大。其所受重力就越大:同一物體在赤道與在北極時所受的重力會稍有不同:同一物體在海平面與在幾千米的高空中所受的重力也會稍有不同。
壓力和重力的聯系
壓力和重力雖然有本質上的區別。但是它們又有著密切的聯系,在下面幾種情況中。物體A所受的重力與對支撐面壓力的方向、作用點及大小關系如表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、作用點完全不同。只有當物體放在水平面上,只受重力和支持力且處于平衡狀態時,物體對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,它們之間的關系需要通過受力分析才能確定,有時壓力和重力根本沒有關系,所以,請同學們一定要記住:壓力和重力是兩個完全不同的力。