题目内容

【题目】如图所示,边长分别为0.2m和0.4m的均匀正方体A、B放置在水平地面上,物体A的质量为16kg,物体B的质量为32kg,g取10N/kg.求:
(1)物体A的重力;
(2)物体A的密度;
(3)在保持物体A、B原有放置方式的情况下,把A物体从其沿水平方向切去质量为△m的部分,然后将切去部分叠放在B物体上,使A物体剩余部分和B物体对水平地面的压强相等,计算所截取质量△m;若把B物体从其右侧沿竖直方向切去质量为△m的部分,然后将切去部分叠放在A物体上,此时B物体剩余部分和A物体对水平地面的压强是否相等?请说明理由.

【答案】
(1)物体A的重力 GA=mAg=16kg×10N/kg=160N.

答:物体A的重力为160N


(2)VA=0.2m×0.2m×0.2m=0.008m3,

物体A的密度ρA= = =2×103kg/m3.

答:物体A的密度为2×103kg/m3


(3)把A物体从其沿水平方向切去质量为△m的部分,且将切去部分叠放在B物体上时,有 pA=pB而 p= ,所以 = ,

即 =

解得:△m=6.4 kg.

原来物体A、B对地面的压强分别为

pA= = = = =4000Pa

pB= = = = =2000Pa.

答:所截取质量△m=6.4kg;

若把B物体从其右侧沿竖直方向切去质量为△m的部分,然后将切去部分叠放在A物体上,此时B物体剩余部分和A物体对水平地面的压强不相等.

因为对于正方体,P= = =ρgh,把B物体从其右侧沿竖直方向切去质量为△m的部分,剩余部分仍为柱体且高度和密度都不变,所以B物体对地面的压强不变仍为2000Pa;而把切去部分叠放在A物体上,则A物体对地面的压力将增大且地面的受力面积不变,因此A物体对地面的压强将要增大,即大于4000Pa.所以A物体对地面的压强仍然大于B物体对地面的压强,故不可能使二者对水平地面的压强相等.


【解析】(1)已知物体A的质量,利用G=mg可求出物体A的重力;(2)已知物体A的边长,可求出其体积,再利用ρ= 可求出其密度;(3)先利用公式p= 求出A对水平面的压强;若将B物体从其右侧沿竖直方向切去质量为△m的部分,且将切去部分叠放在A物体上,则B物体仍为柱体且高度和密度都不变,可知A、B对地面的压强的变化;进一步求出所截取的质量.然后根据正方体,推出P= = =ρgh,即可说明此时B物体剩余部分和A物体对水平地面的压强是否相等.
【考点精析】本题主要考查了密度的计算和重力的计算的相关知识点,需要掌握密度公式:ρ = m/v;重力的计算公式:G=mg才能正确解答此题.

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