题目内容

如图所示,三个高度相同的实心铁块放在水平桌面上,已知正方体铁块A最重,圆柱体铁块C底面积最小.哪个铁块对桌面的压强最大呢?同学们提出了以下猜想:
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.
(1)你的猜想是
三个铁块的高度相同,所以它们对桌面的压强相等
三个铁块的高度相同,所以它们对桌面的压强相等
.
(2)请你以图中长方体铁块B为研究对象,推导它对桌面的压强大小的表达式,根据表达式分析判断上述哪一个猜想是正确的.
已知铁的密度为ρ,长方体铁块的高度为h,底面积为S.
推导得出柱状物体压强表达式为p=
F
S
=
G
S
=
mg
S
=
ρShg
S
=ρhg
F
S
=
G
S
=
mg
S
=
ρShg
S
=ρhg
.
分析判断:由上面压强的表达式可知,铁块对桌面的压强只与
铁块的高度和密度
铁块的高度和密度
有关,所以猜想一和二是
不正确
不正确
的.
(3)利用海绵等简易器材,设计一个实验粗略验证你上面的猜想.
将三个铁块竖直放置在海绵上,观察比较海绵被压缩的深度,若深度相同,则可验证自己猜想正确
将三个铁块竖直放置在海绵上,观察比较海绵被压缩的深度,若深度相同,则可验证自己猜想正确
.
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相同条件的海绵上,比较海绵被压缩的深度,验证猜想三.
解答:解:(1)根据猜想一和猜想二,则我的猜想是:三个铁块的高度相同,所以它们对桌面的压强相等.
(1)铁块放在水平桌面上,F=G,
所以,p=
F
S
=
G
S
=
mg
S
=
ρShg
S
=ρhg,
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,故猜想一和二是不正确.
(2)将三个铁块竖直放置在海绵上,观察比较海绵被压缩的深度,若深度相同,则可验证自己猜想正确.
故答案为:
(1)三个铁块的高度相同,所以它们对桌面的压强相等;
(2)
F
S
=
G
S
=
mg
S
=
ρShg
S
=ρhg;铁块的高度和密度; 不正确;
(3)将三个铁块竖直放置在海绵上,观察比较海绵被压缩的深度,若深度相同,则可验证自己猜想正确.
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“凸透镜成像的规律”实验中:
(1)将蜡烛、凸透镜和光屏组装在光具座上,调整凸透镜和光屏所在的两个平面都与光具座的轨道(视为水平直线)
垂直
垂直
.
(2)点燃蜡烛,调整凸透镜和光屏的高度,使烛焰、凸透镜和光屏三者中心大致在同一高度,这样做可使实验中的像都能成在
光屏中心
光屏中心
.(设实验中烛焰中心高度不变)
(3)小明用凸透镜、蜡烛、光屏和刻度尺等器材,探究凸透镜成像的规律.如图所示,将凸透镜正对着太阳光,把光屏置于另一侧,改变光屏与凸透镜间的距离,直到光屏上出现一个
最小、最亮
最小、最亮
 的光斑,测得凸透镜的焦距是
10
10
 cm.
(4)小明将蜡烛、凸透镜和光屏的中心调到同一高度,无论怎样移动光屏,都不能得到清晰的像原因可能是
物距小于焦距,像是虚像
物距小于焦距,像是虚像
.
(5)小明在探究物距在一倍焦距和二倍焦距之间凸透镜成像的规律时,做了三次实验.与一次和二次实验相比较,三次实验的好处是:
使结论具有普遍性
使结论具有普遍性
.
(6)实验过程中,由于蜡烛燃烧变短,使烛焰的像成在了光屏中心的上方,要使像重新成在光屏的中心,如果只调凸透镜,应将凸透镜向
下
下
调.调好后,烛焰中心在凸透镜
主光轴的下方
主光轴的下方
(选填“主光轴的上方”、“主光轴的下方”或“主光轴上”).

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