方法得当 难题不难
欧忠祥
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一道题解法的繁简,不仅取决于题目本身,还取决于解法的选择。一个较难的题目,当解法选择合理时,可能变得容易一些。因此,在动笔解题之前,一定要开阔解题思路,选择正确的解题方法。现以压强问题为例予以说明。
例1. 如图1所示,正方体物体放在水平地面上,如图甲那样截去上边虚线所示部分,则该物体对地面的压强将_______________;若如图乙那样截去下边虚线所示部分,该物体对地面的压强将________________。(选填“变大”“变小”或“不变”)
图1
解析:当如甲那样截去两小块后,物体对地面的压力显然减小,而受力面积不变,由
pFS可知,该物体对地面的压强将变小。
当如乙那样截去两小块后,物体对地面的压力减小,同时受力面积也减小,此时若仍
直接运用
pFS进行分析,则不能作出正确的判断。这时可采用“极端法”分析。假设截
pFS可知压强将很大。所以,
去后所剩的面积极小,接近于零,而压力显然不为零,依据此推断的结论是对地面的压强变大。
例2. 如图2所示,A为量筒,B为量杯,两者50mL的刻度线正好在同一水平线上,现往两容器中倒入等量的同种液体(在测量范围内),则两容器底部所受液体压强的关系为( )
图2
A. pApB B. pApB
C. pApB D.以上结论都有可能
解析:由于此题所给条件少,直接运用液体内部的压强公式pgh是无法作出判断的。此时若在认真审题的基础上,采用“定性分析法”即可得出结论。
我们知道,量筒是圆柱体,它的刻度线分布均匀,量杯是倒圆台形的,它的刻度线不均匀,下部刻度线疏,上部刻度线密。由于两者50mL的刻度线正好在同一水平线上,当
向量筒和量杯中倒入等量的同种液体时,由它们的刻度线特点可知:当倒入的液体体积大于50mL时,量筒中液体的深度比量杯中的大,由pgh可知,pApB;当倒入的液体体积等于50mL时,量筒中液体的深度与量杯中的相等,则pApB;当倒入的液体体积小于50mL时,量筒中液体的深度比量杯中的小,则pApB。
由以上讨论可知,本题的正确答案是D。
例3. 如图3所示,甲、乙是两个形状、大小相同的容器,其中一个正放,另一个倒放,里面装有等质量的同种液体,则液体对容器底部的压力
F甲
____________
F乙
。
图3
解析:按常规思路应先比较液体对容量底部的压强(pgh),然后由F=pS比较液体对容器底部的压力,但在本题中,p甲p乙,S甲S乙,显然不能比较出压力的大小。此时,若采用“整体法”分析,问题将迎刃而解。
将F=pS中的“pS”看成一个整体,由pgh和FpS可得到FghS,这里ghS即为横截面积与容器的底面积相等,高度与容器中液体的深度相等的液柱的重量,于是不难知道
F甲、F乙的大小分别等于以各自底面为截面,以各自h为高的液柱重力。若设容器中
F甲F乙液体重为G,则F甲G,F乙G,所以
。