题目内容

(2009?徐汇区一模)放在水平地面上的三个实心正方体甲、乙、丙,对地面的压强相等,已知ρ>ρ>ρ.若沿水平方向分别在甲、乙、丙三个正方体上部切去一块,使三个正方体的剩余部分对水平地面的压强仍然相等,则切去部分的质量关系为(  )
分析:对于方形密度均匀物体对水平地面压强,可以利用p=
F
s
、F=G=mg=ρvg和v=sh,推导出公式p=ρgh进行分析:
原来实心正方体对水平地面的压强p=
F
s
=
G
s
=
mg
s
=
ρvg
s
=
ρshg
s
=ρgh,知道ρ>ρ>ρ,可得三正方体的高(边长)h<h<h
水平截去一块后对地面的压强相等(ρh′g=ρh′g=ρh′g),前后压强相等,即ρhg-ρh′g=ρhg-ρh′g=ρhg-ρh′g,从而得出ρ△hg=ρ△hg=ρ△hg,而三正方体底面积s<s<s,从而得出ρ△hs<ρ△hs<ρ△hs,即△m<△m<△m
解答:解:实心正方体对水平地面的压强:
p=
F
s
=
G
s
=
mg
s
=
ρvg
s
=
ρshg
s
=ρgh,
甲、乙、丙对地面的压强p=p=p
ρhg=ρhg=ρhg,-----------------------①
∵ρ>ρ>ρ
∴三正方体的高(边长):
h<h<h
由题知,截去一块后:p′=p′=p′,
即:ρh′g=ρh′g=ρh′g,----------②
由①②可得:
ρhg-ρh′g=ρhg-ρh′g=ρhg-ρh′g,
ρ甲△hg=ρ乙△hg=ρ丙△hg,
∵ρ>ρ>ρ
∴ρ△hg=ρ△hg=ρ△hg,--------------③
∵三正方体的边长:
h<h<h
∴三正方体底面积:
s<s<s,------------------------④
∴由③④可得:
ρ△hs<ρ△hs<ρ△hs
∵m=ρV=sh,
∴△m<△m<△m
故选D.
点评:方形或圆柱形密度均匀固体对水平地面压强:p=
F
s
=
G
s
=
mg
s
=
ρvg
s
=
ρshg
s
=ρgh,同种物质p与h成正比,而与粗细无关.
练习册系列答案
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(2009?徐汇区一模)在“探究液体内部的压强与哪些因素有关”的实验中,甲、乙、丙三组同学分别进行实验,每组只有一根两端开口的玻璃管、一个液体槽,槽中液体不同.实验时,先在玻璃管一端扎上橡皮薄膜,然后将有橡皮薄膜的一端浸入液体槽中不同深度,如图所示是其中一个小组观察到的现象,另两个小组也同样进行了实验.根据各自观察到的实验现象,每组同学对“影响液体内部压强的因素”提出了自己的猜想.他们的猜想是:
同种液体内部的压强随深度的增大而增大
同种液体内部的压强随深度的增大而增大

各小组继续实验,他们分别在玻璃管中加入适量的水,如图所示,
使橡皮薄膜在液体的不同深度处都能保持平整,测出此时玻璃管内水的质量,求出管内水对橡皮膜的压强.他们认为,依据
二力平衡
二力平衡
知识,橡皮薄膜保持平整时,管外液体对橡皮薄膜的压强等于管内水对橡皮膜的压强.各小组交流了有关实验数据,如表一、表二、表三所示.
表一 甲小组         
实验序号 槽中液体
密度
(千克/米3
深度
(米)
压强(帕)
1 0.8×103 0.3 2.4×103
2 0.8×103 0.45 3.6×103
3 0.8×103 0.675 5.4×103
表二 乙小组        
验序号 槽中液体
密度
(千克/米3
深度
(米)
压强(帕)
4 1×103 0.24 2.4×103
5 1×103 0.36 3.6×103
6 1×103 0.54 5.4×103
表三 丙小组
实验序号 槽中液体
密度
(千克/米3
深度
(米)
压强
(帕)
7 1.2×103 0.20 2.4×103
8 1.2×103 0.3 3.6×103
9 1.2×103 0.45 5.4×103
(1)分析比较实验序号1与2与3(或4与5与6,或7与8与9)的数据及相关条件,可得出的初步结论是:
同种液体内部的压强与深度成正比
同种液体内部的压强与深度成正比

(2)分析比较实验序号
1、8或2、9
1、8或2、9
的数据及相关条件,可得出初步结论:深度相同,不同液体内部,液体密度越大,该处液体的压强也越大.
(3)进一步综合分析比较表一、表二、表三中的数据及相关条件,并归纳得出结论:
(a)分析比较
1、4、7或2、5、8或3、6、9可知:液体的密度与所处的深度乘积相同,液体内部的压强相同
1、4、7或2、5、8或3、6、9可知:液体的密度与所处的深度乘积相同,液体内部的压强相同

(b)分析比较
1、4、7和2、5、8和3、6、9可知:液体的密度与所处的深度乘积越大,液体内部的压强越大
1、4、7和2、5、8和3、6、9可知:液体的密度与所处的深度乘积越大,液体内部的压强越大

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