试题

题目:
(2009·徐汇区一模)放在水平地面上的三个实心正方体甲、乙、丙,对地面的压强相等,已知ρ>ρ>ρ.若沿水平方向分别在甲、乙、丙三个正方体上部切去一块,使三个正方体的剩余部分对水平地面的压强仍然相等,则切去部分的质量关系为(  )



答案
D
解:实心正方体对水平地面的压强:
p=
F
s
=
G
s
=
mg
s
=
ρvg
s
=
ρshg
s
=ρgh,
甲、乙、丙对地面的压强p=p=p
ρhg=ρhg=ρhg,-----------------------①
∵ρ>ρ>ρ
∴三正方体的高(边长):
h<h<h
由题知,截去一块后:p′=p′=p′,
即:ρh′g=ρh′g=ρh′g,----------②
由①②可得:
ρhg-ρh′g=ρhg-ρh′g=ρhg-ρh′g,
ρ甲△hg=ρ乙△hg=ρ丙△hg,
∵ρ>ρ>ρ
∴ρ△hg=ρ△hg=ρ△hg,--------------③
∵三正方体的边长:
h<h<h
∴三正方体底面积:
s<s<s,------------------------④
∴由③④可得:
ρ△hs<ρ△hs<ρ△hs
∵m=ρV=sh,
∴△m<△m<△m
故选D.
考点梳理
压强的大小及其计算;密度公式的应用;重力的计算.
对于方形密度均匀物体对水平地面压强,可以利用p=
F
s
、F=G=mg=ρvg和v=sh,推导出公式p=ρgh进行分析:
原来实心正方体对水平地面的压强p=
F
s
=
G
s
=
mg
s
=
ρvg
s
=
ρshg
s
=ρgh,知道ρ>ρ>ρ,可得三正方体的高(边长)h<h<h
水平截去一块后对地面的压强相等(ρh′g=ρh′g=ρh′g),前后压强相等,即ρhg-ρh′g=ρhg-ρh′g=ρhg-ρh′g,从而得出ρ△hg=ρ△hg=ρ△hg,而三正方体底面积s<s<s,从而得出ρ△hs<ρ△hs<ρ△hs,即△m<△m<△m
方形或圆柱形密度均匀固体对水平地面压强:p=
F
s
=
G
s
=
mg
s
=
ρvg
s
=
ρshg
s
=ρgh,同种物质p与h成正比,而与粗细无关.
推理法.
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