高度相同的实心圆柱体A、正方体B和长方体C铁块如图放在水平桌面上.已知正方体铁块最重,长方体铁块底面积最小.针对“这三块铁块对桌面的压强哪一块最大”的问题,下列判断正确的是( )
设长方体的铁块密度为$\rho $,高度为h,底面积为S.则$F=mg=\rho Vg=\rho Shg$,可得$p=\frac{F}{S}=\frac{\rho Sgh}{S}=\rho gh$.由此可知:质量分布均匀的实心柱体对桌面的压强与其重量和底面积无关,只与高度和密度有关,则三个铁柱它们对桌面的压强相等.
如图所示,放在水平地面上的两个实心长方体$A$、$B$,已知体积${{V}_{A}}>{{V}_{B}}$,底面积${{S}_{A}}>{{S}_{B}}$,质量${{m}_{A}}<{{m}_{B}}$,下列判断正确的是( )
由题知,以${{V}_{A}}>{{V}_{B}}$,${{m}_{A}} < {{m}_{B}}$,由$\rho =\frac{m}{V}$可得$A$、$B$的密度:${{\rho}_{A}} < {{\rho}_{B}}$,故选项1-.选项2-错;
长方体物体对水平地面的压强:
$p=\frac{F}{S}=\frac{G}{S}=\frac{mg}{S}=\frac{Vg}{S}=\frac{\rho Shg}{S}=\rho gh$,因为${{\rho}_{A}} < {{\rho}_{B}}$,${{h}_{A}} < {{h}_{B}}$,所以$A$、$B$对地面的压强:${{p}_{A}} < {{p}_{B}}$,故选项3-正确、选项4-错.
故选选项3-.
如图所示,圆柱体A和圆柱体B放在水平地面上。圆柱体A对地面的压强为pA,圆柱体B对地面的压强为pB。圆柱体A的密度为ρA,圆柱体B的密度为ρB。圆柱体A的底面积为SA,圆柱体B的底面积为SB。圆柱体A的质量为mA,圆柱体B的质量为mB。圆柱体A的高度为hA,圆柱体B的高度为hB。已知:pA:pB=6:5;ρA:ρB=4:5;SA:SB=5:8。则下列计算结果正确的是( )
解:选项1-.因水平面上物体的压力和自身的重力相等,
所以,圆柱体对水平地面的压强:
p=FS=GS=mgS,
则两圆柱体的质量之比:
mAmB=pASAgpBSBg=pASApBSB
=pApB×SASB=65×58=34,故选项1-错误;
选项2-.圆柱体的质量:
m=ρV=ρSh,
则两圆柱体的高度之比:
hAhB=mAρASAmBρBSB=mAmB×ρBρA×SBSA
=34×54×85=32,故选项2-错误;
选项3-.圆柱体对水平地面的压强:
p=FS=GS=mgS=ρVgS
=ρShgS=ρgh,
则圆柱体A水平切去14hA后,两圆柱体对地面压强之比:
pA′′pB=ρAghA′ρBghB=ρAρB×hA′hB
=ρAρB×(1−14)hAhB=34×ρAρB×hAhB
=34×45×32=910,故选项3-错误;
选项4-.从两个圆柱体上部各水平切去23mA后,两圆柱体的质量分别为:
mA′=mA−23mA=13mA,mB′
=mB−23mA
=43mA−23mA=23mA,
则剩余部分对地面的压强之比:
pA′pB′=FA′SAFB′SB=GA′SAGB′SB=mA′gSAmB′gSB
=mA′mB′×SBSA=13mA23mA×85=45,故选项4-正确。