题目内容
猜想一:正方体铁块A最重,所以它对桌面的压强最大.
猜想二:圆柱体铁块C的底面积最小,所以它对桌面的压强最大.
猜想三:三个铁块的高度相同,所以它们对桌面的压强相等.
(1)以图中正方体铁块A为研究对象,推导它对桌面的压强大小的表达式,分析判断上述哪一猜想是正确的.(已知铁的密度为ρ,正方体铁块的高度为了h);压强表达式的推导:p=
ρgh
ρgh
.分析判断:由上面压强的表达式推导过程可以判断猜想
C
C
是正确的.(2)利用海绵或其它简易器材,设计一个实验粗略验证上面的猜想.(写出简要实验步骤)
取三块相同的海绵,轻轻将三个不同形状(正方体、长方体、圆柱体),但高度相同的铁块都竖直在海绵上,比较海绵凹陷的程度,可对猜想的正确性进行验证
取三块相同的海绵,轻轻将三个不同形状(正方体、长方体、圆柱体),但高度相同的铁块都竖直在海绵上,比较海绵凹陷的程度,可对猜想的正确性进行验证
.分析:(1)根据压强公式进行推导:铁块放在水平面上,铁块对水平面的压力等于铁块的重力,根据重力和质量的关系展开求得p=ρgh;根据推导的固体压强公式,判断铁块对水平面压强的影响因素,最后判断哪个猜想是正确的.
(2)把三个铁块竖直放在海绵上,比较海绵的凹陷程度,验证猜想C.
(2)把三个铁块竖直放在海绵上,比较海绵的凹陷程度,验证猜想C.
解答:解:(1)铁块放在水平桌面上,F=G,
所以,p=
=
=
=
=
=ρgh,
所以对桌面的压强大小的表达式为p=ρgh;
由公式p=ρgh知,正方体、长方体、圆柱体铁块竖直放在水平桌面上,对桌面压强大小跟铁块的高度和密度有关,故猜想C正确.
(2)取三块相同的海绵,轻轻将三个不同形状(正方体、长方体、圆柱体),但高度相同的铁块都竖直在海绵上,比较海绵凹陷的程度,可对猜想的正确性进行验证.
故答案为:
(1)ρgh;C;
(2)取三块相同的海绵,轻轻将三个不同形状(正方体、长方体、圆柱体),但高度相同的铁块都竖直在海绵上,比较海绵凹陷的程度,可对猜想的正确性进行验证.
所以,p=
| F |
| S |
| G |
| S |
| mg |
| S |
| ρVg |
| S |
| ρShg |
| S |
所以对桌面的压强大小的表达式为p=ρgh;
由公式p=ρgh知,正方体、长方体、圆柱体铁块竖直放在水平桌面上,对桌面压强大小跟铁块的高度和密度有关,故猜想C正确.
(2)取三块相同的海绵,轻轻将三个不同形状(正方体、长方体、圆柱体),但高度相同的铁块都竖直在海绵上,比较海绵凹陷的程度,可对猜想的正确性进行验证.
故答案为:
(1)ρgh;C;
(2)取三块相同的海绵,轻轻将三个不同形状(正方体、长方体、圆柱体),但高度相同的铁块都竖直在海绵上,比较海绵凹陷的程度,可对猜想的正确性进行验证.
点评:对于质地均匀,直上直下的规则固体,也可以采用p=ρgh 进行选择、填空,但是在计算题中要进行p=ρgh的推导,才能应用.
练习册系列答案
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在探究决定物体动能大小因素的实验中,小明设计了如图所示的实验,他将三个质量不同的小球A、B、C(三个小球的质量关系为mA>mB>mC)分别从光滑斜面的不同高度处由静止释放,使得小球到达斜面底端获得不同的速度,并测出小球推动木块移动的相应距离.实验记录如下表.(说明:将不同小球从光滑斜面间一高度处由静止释放,小球到斜面底端的速度相同.)
实验记录:
请根据实验记录回答下列问题:
(1)小球滑到斜面底端时,动能最大的是 球的第 次实验.
(2)对表格中某一个球的3次实验数据进行比较与分析,可以得到的结论是:质量一定的小球,速度越大,动能越 .(选填“大”或“小”)
(3)对表格中某一次实验的记录进行比较与分析,可以得到的结论是:小球运动的速度大小相同时,质量越大的小球,动能越 .(选填“大”或“小”)
实验记录:
| 实验次数 实验小球 | 1 | 2 | 3 | |||
| 小球在斜面上高度h/cm | 小球推移木块距离 s/cm | 小球在斜面上高度 h/cm | 小球推移木块距离 s/cm | 小球在斜面上高度 h/cm | 小球推移木块距离 s/cm | |
| A | 30 | 12 | 20 | 8 | 10 | 4 |
| B | 30 | 10 | 20 | 6.4 | 10 | 3.3 |
| C | 30 | 8 | 20 | 5.3 | 10 | 2.7 |
(1)小球滑到斜面底端时,动能最大的是 球的第 次实验.
(2)对表格中某一个球的3次实验数据进行比较与分析,可以得到的结论是:质量一定的小球,速度越大,动能越 .(选填“大”或“小”)
(3)对表格中某一次实验的记录进行比较与分析,可以得到的结论是:小球运动的速度大小相同时,质量越大的小球,动能越 .(选填“大”或“小”)