题目内容
【题目】如图,水平面上放置了质地均匀的甲乙两个实心圆柱体,它们的高度相同,质量相等,甲的底面积小于乙的底面积。为使甲对水平面的压强小于乙对水平面的压强,小海按不同方法把甲乙两物体分别切下一部分后,将切下部分叠加到对方剩余部分的上方。下列切法可能达到目的是
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A. 沿水平方向切去质量相等的部分
B. 沿水平方向切去体积相等的部分
C. 沿水平方向切去厚度相等的部分
D. 沿竖直方向切去质量相等的部分
【答案】B
【解析】
甲乙两个实心圆柱体,高度相同,甲的底面积小于乙的底面积,由柱体体积公式V=Sh知道,
V甲<V乙,
又因为甲乙质量相等,由
知道,
ρ甲>ρ乙。
A.若沿水平方向切去质量相等的部分,则甲乙剩余部分质量仍相等,将切下部分叠加到对方剩余部分的上方,总质量相等,总重力相等,对地面压力相等,由压强公式
知道,当
S甲<S乙
时,
p甲>p乙,
故A不正确。
B.沿水平方向切去体积相等的部分,因为
ρ甲>ρ乙,
由
知道,切掉的部分甲的质量大于乙的质量,剩余部分甲的质量小于乙的质量,将切下部分叠加到对方剩余部分的上方,此时甲的总质量小于乙的总质量,甲的总重力小于乙的总重力,甲对地面压力小于乙对地面压力,而
S甲<S乙,由压强公式
知道,此时甲对水平面的压强可能小于乙对水平面的压强,故B正确。
C.沿水平方向切去厚度相等的部分,因为甲乙质量相等,所以,
ρ甲V甲=ρ乙V乙,ρ甲S甲h甲=ρ乙S乙h乙,
因为
h甲=h乙,
所以,
ρ甲S甲=ρ乙S乙,
设切掉的厚度为△h,则有
ρ甲S甲△h=ρ乙S乙△h,
即切掉的部分质量相等,故C不正确。
D.沿竖直方向切去质量相等的部分,则剩余部分质量质量仍相等,因为ρ甲>ρ乙,由
知道,所以剩余部分体积
V甲'<V乙',
因为
h甲=h乙,
所以,剩余部分底面积
S甲'<S乙',
将切下部分叠加到对方剩余部分的上方,总质量相等,总重力相等,对地面压力相等,根据压强公式
,因为S甲'<S乙',所以p甲>p乙,故D不正确。