题目内容
【题目】如图甲是某大学内的一座塑像,其基座结构类似于图乙的模型.若A、B是质量分布均匀的正方体物块,其边长分别是20cm、30cm,密度之比ρA:ρB=3:1.B对水平地面的压强为5100Pa(g=10N/kg).求:
(1)图乙中,物块B 对地面的压力;
(2)物块A 的密度.
【答案】
(1)解:正方体B的底面积:
SB=aB2=(30×10﹣2m)2=9×10﹣2m2,
由p= 可得,物体B对地面的压力:
F=pSB=5100Pa×9×10﹣2m2=459N
(2)解:正方体物体的重力:
G=mg=ρVg=ρa3g,
则正方体A、B的重力之比:
= = ×( )3= ×( )3= ,
即GB= GA,
因水平面上物体的压力和自身的重力相等,
所以,F=GA+GB=GA+ GA= GA=459N,
解得:GA=216N,
物块A的质量:
mA= = =21.6kg,
物块A的体积:
VA=aA3=(20×10﹣2m)3=8×10﹣3m3,
物块A的密度:
ρA= = =2.7×103kg/m3.
【解析】(1)知道正方体B的边长可求底面积,又知道B对水平地面的压强,根据F=pS求出物块B 对地面的压力;(2)正方体物体的重力G=mg=ρVg=ρa3g,据此求出两者的重力关系,根据水平面上物体的压力和自身的重力相等得出等式即可求出物块A的重力,根据G=mg求出物块A的质量,根据体积公式求出物块A的体积,利用ρ= 求出物块A的密度.
【考点精析】关于本题考查的密度的计算和压强的大小及其计算,需要了解密度公式:ρ = m/v;压强的计算公式及单位:公式:p =F/s ,p表示压强,F表示压力,S表示受力面积压力的单位是 N,面积的单位是 m2, 压强的单位是 N/m2,叫做帕斯卡,记作Pa .1Pa=1N/m2.(帕斯卡单位很小,一粒平放的西瓜子对水平面的压强大约为20Pa)才能得出正确答案.