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(2007?南汇区一模)甲、乙两个实心立方体分别放在水平地面上(ρ<ρ),它们对水平地面的压强相等.若沿竖直方向将甲、乙两个立方体各切除质量相同的一部分,再将切除部分分别叠放在各自剩余部分上面,则水平地面受到甲、乙的压强(  )
分析:(1)设正方体的密度为ρ,底面积为S,高度为h,则有放在水平地面上的均匀实心正方体对地面的压强
P=
F
S
=
mg
S
=
ρVg
S
=
ρShg
S
=ρhg,其中ρ是物体的密度,h是物体的高度.
(2)将甲、乙两个实心正方体切去并叠加后,其对水平地面的压力不变,甲与水平面的接触面积为h(h-h1),乙与水平面的接触面积为h(h-h2),根据压强公式P=
F
S
,分别计算出叠加后甲乙两个实心正方体对水平地面的压强即可得出答案.
解答:解:(1)甲、乙两个均匀实心正方体放在水平地面上时对水平地面的压强相等,则P=P
根据正方体的压强公式P=ρhg得:ρhg=ρhg,
∵ρ<ρ
∴h>h
(2)①甲、乙被切去相同的质量并叠加后,对水平表面的压力不变,受力面积减小,所以压强都变大,
设甲切去的宽度是h1,乙切去的宽度是h2
因为切去的质量相同,所以:ρh2h1h2h2
由于ρhh,h>h
∴h1<h2
②将切去的部分叠加后,它们对地面的压强分别为:
甲对地面的压强为:P′=
ρh3g
h(h-h1)

乙对地面的压强为:P′=
ρh3g
h(h-h2)

则:
p
p
=
ρh3g
h(h-h1)
×
h(h-h2)
ρh3g
=
h
h-h1
×
h-h2
h2
=
h
h
×
h-h2
h-h1

∵h>h,h1<h2
∴=
h
h
>1,
h-h2
h-h1
<1
因此
p
p
可能大于1,也可能等于1,还可能小于1,
故选D.
点评:本题考查了压强公式的应用,关键是能够写出叠加后两正方体的压强的数学表达式,有一定的难度.
练习册系列答案
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(2007?南汇区一模)为了探究实心圆柱体对水平地面压力的作用效果与哪些因素有关,某同学用若干个不同的圆柱体竖直放在同一水平沙面上,进行了三组实验,并记录有关数据分别如表一、表二、表三所示.实验时,他仔细观察沙面的凹陷程度,并通过比较,发现每一组内三次实验时沙面的凹陷程度相同,而各组之间却不同,第一组凹陷程度最小,第二组次之,第三组最大.
表一:ρ铜=8.9×103千克/米3
实验序号 材料 压力(牛) 高度(米)
1 30 0.1
2 20 0.1
3 10 0.1
表二:ρ铁=7.8×103千克/米3
实验序号 材料 压力(牛) 高度(米)
4 30 0.2
5 20 0.2
6 10 0.2
表三:ρ铜=8.9×103千克/米3
实验序号 材料 压力(牛) 高度(米)
7 30 0.2
8 20 0.2
9 10 0.2
(1)分析表一(或表二、或表三)中的数据及观察到的现象,初步表明:实心圆柱体对水平地面压力的作用效果与
压力
压力
的大小无关.
(2)分析比较实验序号1与7(或2与8、或3与9)的数据及观察到的现象,可得出的初步结论是:
当实心圆柱体的密度相同时,高度越高,压力的作用效果越显著
当实心圆柱体的密度相同时,高度越高,压力的作用效果越显著

(3)分析比较实验序号
4与7、5与8或6与9
4与7、5与8或6与9
的数据及观察到的现象,可得出的初步结论是:当圆柱体的高度相同时,材料的密度越大,压力的作用效果越显著.
(4)进一步综合分析比较表一、表二、表三中的数据及观察到的现象,还可归纳得出结论:
(a)分析比较表一(或表二、或表三)中的数据及观察到的现象,表明:
当实心圆柱体的密度与高度的乘积相同时,压力的作用效果也相同
当实心圆柱体的密度与高度的乘积相同时,压力的作用效果也相同

(b)分析比较表一、表二、表三中的数据及观察到的现象,表明:
当实心圆柱体的密度与高度的乘积越大时,压力的作用效果越显著.
当实心圆柱体的密度与高度的乘积越大时,压力的作用效果越显著.

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