高度相同的实心铁圆柱体A、正方体B和长方体C,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“这三铁块对桌面的压强哪一块最大”的问题,同学们提出了以下三种猜想:猜想一:正方体铁块最重,所以它对桌面的压强最大;猜想--:长方体铁块的底面积最小,所以它对桌面的压强最大;猜想三:三铁块高度相同;所以三铁块对桌面的压强一样大.(1)以图中的长方体C为研究对象,推导它对桌面的压强大小的表达式(已知铁的密度为ρ,长方体铁块的高度为h,底面积为S).根据表达式判断上述哪一个猜想是正确的.(2)利用细砂等简易器材,设计一个实验粗略验证这种猜想的正确性.(简要写出实验步骤及判断方法).

问题描述:

高度相同的实心铁圆柱体A、正方体B和长方体C,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“这三铁块对桌面的压强哪一块最大”的问题,同学们提出了以下三种猜想:
猜想一:正方体铁块最重,所以它对桌面的压强最大;
猜想--:长方体铁块的底面积最小,所以它对桌面的压强最大;
猜想三:三铁块高度相同;所以三铁块对桌面的压强一样大.

(1)以图中的长方体C为研究对象,推导它对桌面的压强大小的表达式(已知铁的密度为ρ,长方体铁块的高度为h,底面积为S).根据表达式判断上述哪一个猜想是正确的.
(2)利用细砂等简易器材,设计一个实验粗略验证这种猜想的正确性.(简要写出实验步骤及判断方法).

(1)设长方形的铁块密度为ρ,高度为h,底面积为S.则F=mg=ρVg=ρshg,可得P=Fs=GS=mgS=ρVgS=ρsghs=ρhg,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,所以猜想...
答案解析:(1)根据压强的计算公式,P=

F
s
,设长方形的铁块密度为ρ,高度为h,底面积为s,可进一步推导C对桌面的压强为P=ρhg,由此可判定三种猜想哪个正确.
(2)这是一个探究压力作用效果的问题,把三个铁块轻轻放在细砂子上面,主要看砂子陷入的深度,如果砂子陷入的深度相同,说明它们对砂子的压强相同.
考试点:压强的大小及其计算;探究压力的作用效果跟什么因素有关的实验.
知识点:此题主要涉及到压强的大小及其计算,探究压力作用效果跟什么因素有关等知识点,这是一个探究压力作用效果的问题,要注意这些知识在实际中的应用,将所学知识与实际结合起来.