题目内容

15.甲乙两个实心圆柱体的密度比为ρ:ρ=2:1,两个圆柱体的质量比m:m=2:3,两圆柱体高度比为h:h=3:1,将它们竖直立于水平桌面上,则 (  )
A.甲乙对桌面的压力之比为2:1B.甲乙对桌面的压力之比为3:2
C.甲乙对桌面的压强之比为6:1D.甲乙对桌面的压强之比为1:6

分析 (1)水平面上物体的压力和自身的重力相等,根据G=mg和两种物质的质量之比得出压力之比;
(2)圆柱体对水平桌面的压强为p=$\frac{F}{S}$=$\frac{G}{S}$=$\frac{mg}{S}$=$\frac{ρVg}{S}$=$\frac{ρShg}{S}$=ρgh,根据密度之比和高度之比求出两圆柱体对桌面的压强之比.

解答 解:AB、甲、乙两圆柱体对桌面的压力之比:$\frac{{F}_{甲}}{{F}_{乙}}$=$\frac{{G}_{甲}}{{G}_{乙}}$=$\frac{{m}_{甲}g}{{m}_{乙}g}$=$\frac{{m}_{甲}}{{m}_{乙}}$=$\frac{2}{3}$,故AB错误;
CD、圆柱体对水平桌面的压强为p=$\frac{F}{S}$=$\frac{G}{S}$=$\frac{mg}{S}$=$\frac{ρVg}{S}$=$\frac{ρShg}{S}$=ρgh,
则$\frac{{p}_{甲}}{{p}_{乙}}$=$\frac{{ρ}_{甲}g{h}_{甲}}{{ρ}_{乙}g{h}_{乙}}$=$\frac{{ρ}_{甲}}{{ρ}_{乙}}$×$\frac{{h}_{甲}}{{h}_{乙}}$=$\frac{2}{1}$×$\frac{3}{1}$=$\frac{6}{1}$,故C正确、D错误.
故选C.

点评 本题考查了压力和压强的大小比较,关键是压强公式的灵活应用,对于规则、均匀的物体(如圆柱体、正方体、长方体)对水平桌面的压强可以用p=ρgh进行解答.

练习册系列答案
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18.某同学做“测定小灯泡的电功率”实验,实验器材有:电源(电压为1.5伏的整数倍)、小灯(标有“0.3安”字样)、一个电流表、两个电压表、两滑动变阻器(分别标有“20欧 2安”和“5欧 3安”字样)、电键及导线若干.他选择其中某个滑动变阻器与小灯连成串联电路进行实验,电路图如图1所示.在实验中,他调节滑动变阻器的滑片至中点位置时,小灯正常发光.此时在电路中的不同位置正确连入两电压表,示数分别如图2(a)、(b)所示.则

(1)该同学所用的电源电压为4.5或7.5伏.
(2)请根据相关信息计算小灯的额定功率(需写出计算过程).因两滑动变阻器分别标有“20欧 2安”和“5欧 3安”字样,所以连入电路中的电阻可能为
R1=$\frac{1}{2}$×20Ω=10Ω,R2=$\frac{1}{2}$×5Ω=2.5Ω,根据欧姆定律,若电路中接入R1,变阻器的电压U1=R1I=10Ω×0.3A=3V;若接入
R2,则变阻器的电压U2=R2I=2.5Ω×0.3A=0.75V,与电压表可能读数均不吻合,说明电压表没有接在变阻器的两端,由此可判断出一个电压表连接在灯的两端,另一个电压连接在电源的两端;
①若使用的电源电压U总1=4.5V,根据串联电路电压的特点,另一个测灯的电压的电压表的示数一定小于4.5V,则读数只能为1.5V,即灯的额定电压UL1=1.5V,则灯的额定功率P额1=UL1I=1.5V×0.3A=0.45W;
②在①中,根据串联电路电压的特点,滑动变阻器的电压U=4.5V-1.5V=3.0V,所以变阻器连入电路中的电阻大小R=$\frac{{U}_{滑}}{I}=\frac{3.0V}{0.3A}$=10Ω;
若使用的电源电压U总2=7.5V,则此时变阻器的电压U=RI=10Ω×0.3A=3V,根据串联电路电压的特点,灯的电压UL2=7.5V-3V=4.5V(即电压表可能的读数),即灯的额定电压UL2=4.5V,则灯的额定功率
P额2=UL2I=4.5V×0.3A=1.35W;.

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