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
甲
>ρ
乙
>ρ
丙
.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( )
A.△m
甲
>△m
乙
>△m
丙
B.△m
甲
=△m
乙
=△m
丙
C.△m
甲
=△m
乙
<△m
丙
D.△m
甲
<△m
乙
<△m
丙
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
甲
=p
乙
=p
丙
,
ρ
甲
h
甲
g=ρ
乙
h
乙
g=ρ
丙
h
丙
g,-----------------------①
∵ρ
甲
>ρ
乙
>ρ
丙
,
∴三正方体的高(边长):
h
甲
<h
乙
<h
丙
,
由题知,截去一块后:p
甲
′=p
乙
′=p
丙
′,
即:ρ
甲
h
甲
′g=ρ
乙
h
乙
′g=ρ
丙
h
丙
′g,----------②
由①②可得:
ρ
甲
h
甲
g-ρ
甲
h
甲
′g=ρ
乙
h
乙
g-ρ
乙
h
乙
′g=ρ
丙
h
丙
g-ρ
丙
h
丙
′g,
ρ
甲△
h
甲
g=ρ
乙△
h
乙
g=ρ
丙△
h
丙
g,
∵ρ
甲
>ρ
乙
>ρ
丙
,
∴ρ
甲
△h
甲
g=ρ
乙
△h
乙
g=ρ
丙
△h
丙
g,--------------③
∵三正方体的边长:
h
甲
<h
乙
<h
丙
,
∴三正方体底面积:
s
甲
<s
乙
<s
丙
,------------------------④
∴由③④可得:
ρ
甲
△h
甲
s
甲
<ρ
乙
△h
乙
s
乙
<ρ
丙
△h
丙
s
丙
,
∵m=ρV=sh,
∴△m
甲
<△m
乙
<△m
丙
.
故选D.
考点梳理
考点
分析
点评
专题
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
甲
>ρ
乙
>ρ
丙
,可得三正方体的高(边长)h
甲
<h
乙
<h
丙
;
水平截去一块后对地面的压强相等(ρ
甲
h
甲
′g=ρ
乙
h
乙
′g=ρ
丙
h
丙
′g),前后压强相等,即ρ
甲
h
甲
g-ρ
甲
h
甲
′g=ρ
乙
h
乙
g-ρ
乙
h
乙
′g=ρ
丙
h
丙
g-ρ
丙
h
丙
′g,从而得出ρ
甲
△h
甲
g=ρ
乙
△h
乙
g=ρ
丙
△h
丙
g,而三正方体底面积s
甲
<s
乙
<s
丙
,从而得出ρ
甲
△h
甲
s
甲
<ρ
乙
△h
乙
s
乙
<ρ
丙
△h
丙
s
丙
,即△m
甲
<△m
乙
<△m
丙
.
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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