如图甲所示,边长$10\text{cm}$,质量为$5\text{kg}$的正方体$B$放在水平地面上,边长为$5\text{cm}$,质最为$2\text{kg}$的正方体$A$叠放在$B$上.$g$取$10\text{N/kg}$求:
正方体$A$对$B$的压强.
$8000\text{Pa}$
正方体$A$对$B$的压力大小等于$A$的重力,${{F}_{A}}={{G}_{A}}=20\text{N}$,
受力面积即为$A$的底面积,${{S}_{A}}=L_{A}^{2}={{(0.05\text{m})}^{2}}=2.5\times {{10}^{-3}}{{\text{m}}^{2}}$,
正方体$A$对$B$的压强:$p=\frac{{{F}_{A}}}{{{S}_{A}}}=\frac{20\text{N}}{2.5\times {{10}^{-3}}{{\text{m}}^{2}}}=8000\text{Pa}$.
答:正方体$A$对$B$的压强为$8000\text{Pa}$.
故答案为:$8000\text{Pa}$.
如图乙,将正方体$A$取下,用$10\text{N}$的力向上提正方体$B$,此时$B$对地面的压强有多大.
$4000\text{Pa}$
将正方体$A$取下,用$10\text{N}$的力向上提正方体$B$时,
$B$对地面的压力:${{F}^{\prime}}={{G}_{B}}-F=50\text{N}-10\text{N}=40\text{N}$,
$B$的底面积即受力面积:$S={{(0.1\text{m})}^{2}}=0.01{{\text{m}}^{2}}$;
故$B$对地面的压强:${{p}^{\prime}}=\frac{{{F}^{\prime}}}{S}=\frac{40\text{N}}{0.01{{\text{m}}^{2}}}=4000\text{Pa}$.
答:如图乙,将正方体$A$取下,用$10\text{N}$的力向上提正方体$B$,此时$B$对地面的压强为$4000\text{Pa}$.
故答案为:$4000\text{Pa}$.
如图,水平面上放置了质地均匀的甲乙两个实心圆柱体,它们的高度相同、质量相等,甲的底面积小于乙的底面积.为使甲对水平面的压强小于乙对水平面的压强,小海按不同方法把甲乙两物体分别切下一部分后,将切下部分叠加到对方剩余部分的上方.下列切法可能达到目的的是( )
甲乙两个实心圆柱体,高度相同,甲的底面积小于乙的底面积,根据柱体体积公式$V=Sh$,分析可得${{V}_{甲}} < {{V}_{乙}}$,又因为甲乙质量相等,根据公式$\rho=\frac{m}{V}$可得${{\rho}_{甲}}>{{\rho}_{乙}}$.
选项1-:若沿水平方向切去质量相等的部分,则甲乙剩余部分质量仍相等,将切下部分叠加到对方剩余部分的上方,总质量相等,总重力相等,对地面压力相等,根据压强公式$p=\frac{F}{S}$,因为${{S}_{甲}} < {{S}_{乙}}$,所以${{p}_{甲}}>{{p}_{乙}}$,故选项1-不正确;
选项2-:沿水平方向切去体积相等的部分,因为${{\rho}_{甲}}>{{\rho}_{乙}}$,根据公式$m=\rho V$,所以切掉的部分甲的质量大于乙的质量,剩余部分甲的质量小于乙的质量,将切下部分叠加到对方剩余部分的上方,此时甲的总质量小于乙的总质量,甲的总重力小于乙的总重力,甲对地面压力小于乙对地面压力,而${{S}_{甲}} < {{S}_{乙}}$,根据压强公式$p=\frac{F}{S}$,此时甲对水平面的压强可能小于乙对水平面的压强,故选项2-正确;
选项3-:沿水平方向切去厚度相等的部分,因为甲乙质量相等,所以${{\rho}_{甲}}{{V}_{甲}}={{\rho}_{乙}}{{V}_{乙}}$,${{\rho}_{甲}}{{S}_{甲}}\Delta h={{\rho}_{乙}}{{S}_{乙}}\Delta h$,因为${{h}_{甲}}={{h}_{乙}}$,所以${{\rho}_{甲}}{{S}_{甲}}={{\rho}_{乙}}{{S}_{乙}}$,设切掉的厚度为$\Delta h$,则有${{\rho}_{甲}}{{S}_{甲}}\Delta h={{\rho}_{乙}}{{S}_{乙}}\Delta h$,即切掉的部分质量相等,所以该题实际与A相同,故选项3-不正确;
选项4-:沿竖直方向切去质量相等的部分,则剩余部分质量质量仍相等,因为${{\rho}_{甲}}>{{\rho}_{乙}}$,根据公式$V=\frac{m}{\rho}$,所以剩余部分体积${{v}_{甲}}^{\prime} < {{v}_{乙}}^{\prime}$,因为${{h}_{甲}}={{h}_{乙}}$,所以剩余部分底面积${{S}_{甲}}^{\prime} < {{S}_{乙}}^{\prime}$,将切下部分叠加到对方剩余部分的上方,总质量相等,总重力相等,对地面压力相等,根据压强公式$p=\frac{F}{S}$,因为${{S}_{甲}}^{\prime} < {{S}_{乙}}^{\prime}$,所以${{p}_{甲}}>{{p}_{乙}}$,故选项4-不正确.
故选选项2-.
如图所示,边长分别为$0.2\text{m}$和$0.1\text{m}$的实心正方体$A$、$B$,正方体$A$叠放在正方体$B$上面,$B$放在地面上,已知${{\rho}_{A}}=2\times {{10}^{3}}\text{kg}/{{\text{m}}^{3}}$,${{\rho}_{B}}=8\times {{10}^{3}}\text{kg}/{{\text{m}}^{3}}$,则物体$A$质量为 $\text{kg}$;物体$B$对地面的压强为 $\text{Pa}$.
正方体$A$和$B$的体积分别为:
$V_{A}=\left(a_{A}\right)^{3}=(0.2 \rm m)^{3}=0.008 \rm m^{3}$;
$V_{B}=\left(a_{B}\right)^{3}=(0.1 \rm m)^{3}=0.001 \rm m^{3}$,
根据$\rho = \dfrac{m}{V}$可得,$A$和$B$的质量分别为:
$m_{A}=\rho_{A} V_{A}=2 \times 10^{3} \text{kg} / \text{m}^{3} \times 0.008 \text{m}^{3}=16 \text{kg}$;
$m_{B}=\rho_{B} V_{B}=8 \times 10^{3} \text{kg} / \text{m}^{3} \times 0.001 \text{m}^{3}=8 \text{kg}$.
则物体$B$对地面的压力:
$F=G_{A}+G_{B}=\left(m_{A}+m_{B}\right) g=(16 \text{kg}+8 \text{kg}) \times 10 \text{N} / \text{kg}=240 \text{N}$,
物体$B$对地面的压强:
$p= \dfrac{F}{S_{B}}= \dfrac{240\rm N}{0.1\rm m \times 0.1\rm m}=2.4 \times 10^{4}\rm Pa$.