试题

题目:
青果学院如图所示,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

答案
三个铁块的高度相同,所以它们对桌面的压强相等

F
S
=
G
S
=
mg
S
=
ρShg
S
=ρhg

铁块的高度和密度

不正确

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

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.
考点梳理
压强大小比较.
(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.
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.
实验题;探究型实验综合题.
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