题目内容

如图所示的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的底面积最小.哪个铁块对桌面的压强最大呢?同学们提出了以下三种猜想:
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.?
猜想三:三铁块的高度相同,所以它们对桌面的压强相等.?
(1)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.)压强表达式的推导:p=______.?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______有关,所以猜想______是正确的.??
(2)利用海绵或其他简易器材,设计一个实验粗略验证上面的猜想.?

【答案】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,验证猜想三.
解答:解:(1)铁块放在水平桌面上,F=G,
所以,p=====ρgh.所以,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有关.
(2)将三个正方体、长方体、圆柱体铁块竖直放置海绵上,观察比较海绵被压陷的深度,若深度相同,则可验证猜想三正确.
故答案为:(1)ρgh;铁块的高度;三;(2)将三个正方体、长方体、圆柱体铁块竖直放置海绵上,观察比较海绵被压陷的深度,若深度相同,则可验证猜想三正确.
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.
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