题目内容
(2009?宝山区一模)两个实心均匀正方体对水平地面的压强相同,它们的密度分别为ρ甲、ρ乙,且ρ甲>ρ乙.若在两个正方体上方分别施加一个竖直、同方向的力F甲、F乙,且施加的力都小于各自正方体的重力,使两个正方体对水平地面的压强相同,则力F甲、F乙的大小关系为( )
分析:对于方形密度均匀物体对水平地面压强,可以利用p=
=
=
=
=
=ρgh进行分析.
由它们的密度关系为ρ甲>ρ乙.可推导出它们的高度(或边长)关系,进而可知其面积关系,再根据“在甲、乙、两个正方体的中央分别施加一个沿竖直方向的同方向的力(所施加力的大小小于正方体的重力),使三个正方体对水平地面的压强相同”,利用p=
即可得出结论.
F |
S |
G |
S |
mg |
S |
ρVg |
S |
ρgSh |
S |
由它们的密度关系为ρ甲>ρ乙.可推导出它们的高度(或边长)关系,进而可知其面积关系,再根据“在甲、乙、两个正方体的中央分别施加一个沿竖直方向的同方向的力(所施加力的大小小于正方体的重力),使三个正方体对水平地面的压强相同”,利用p=
F |
S |
解答:解:因为两个实心均匀正方体甲、乙放在水平地面上,对水平地面的压强相同,
所以它们的压强可以用p=
=
=
=
=
=ρgh表示,又因为它们的密度关系为ρ甲>ρ乙.
所以由p=ρgh可知,h甲<h乙,所以s甲<s乙,
若在三个正方体的上方分别施加一个竖直向下的力F甲、F乙,使三个正方体对水平地面的压强相同,
也就是在三个正方体的上方分别加上一个相同的压强,三个正方体对水平地面的压强相同,
由于甲的受力面积最小,所以施加在甲上的力最小,施加在乙上的力小,即F甲<F乙.
故选C.
所以它们的压强可以用p=
F |
S |
G |
S |
mg |
S |
ρVg |
S |
ρgSh |
S |
所以由p=ρgh可知,h甲<h乙,所以s甲<s乙,
若在三个正方体的上方分别施加一个竖直向下的力F甲、F乙,使三个正方体对水平地面的压强相同,
也就是在三个正方体的上方分别加上一个相同的压强,三个正方体对水平地面的压强相同,
由于甲的受力面积最小,所以施加在甲上的力最小,施加在乙上的力小,即F甲<F乙.
故选C.
点评:解答本题需要学生具备一定的综合分析能力,这道题涉及的公式有三个:密度计算公式,重力计算公式,压强计算公式.涉及的力有重力、压力、竖直向上的力.解题的突破口是通过P=ρgh得出面积关系,再通过面积关系和压强关系得出压力关系,最终得出F甲、F乙的大小关系.
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