如图所示,甲、乙两个实心正方体放置在水平表面上,它们对水平表面的压强相同.已知甲的质量为l千克,甲的底面积为0.01米2.求:(1)物体甲对地面的压强(2)如果沿竖直方向将甲、乙两个正方体分别切击厚度为h的部分,然后将切击部分叠放在各自剩余部分上,若这时它们对水平地面的压强分别为p甲和p乙,请判断p甲和p乙的大小关系,并说明理由.
如图所示,甲、乙两个实心正方体放置在水平表面上,它们对水平表面的压强相同.已知甲的质量为l千克,甲的底面积为0.01米2.
求:(1)物体甲对地面的压强
(2)如果沿竖直方向将甲、乙两个正方体分别切击厚度为h的部分,然后将切击部分叠放在各自剩余部分上,若这时它们对水平地面的压强分别为p甲和p乙,请判断p甲和p乙的大小关系,并说明理由.
(1)G甲=m甲g=1kg×9.8N/kg=9.8N;
p甲=
=F甲 S甲
═980Pa;9.8N 0.01m2
(2)p甲<p乙.
甲、乙被切去并叠加后,对水平表面的压力不变,压强都变大,设它们的增大压强分别为△p甲、△p乙.
△p甲=
-G甲
h甲(h甲−h)
=G甲
h
×G甲
h
=p甲原×h
h甲−h
,h
h甲−h
△p乙=
-G乙
h乙(h乙−h)
=G乙
h
×G乙
h
=p乙原×h
h乙−h
,h
h乙−h
因为p甲原=p乙原,而(h甲-h)>(h乙-h),
则p甲原×
<p乙原×h
h甲−h
,即△p甲<△p乙,h
h乙−h
所以p甲<p乙.
答:(1)物体甲的重力为9.8N;
(2)p甲<p乙;理由见解答部分.
答案解析:(1)根据已知甲的质量为1千克,利用G甲=m甲g可求出物体甲的重力.
因为甲放置在水平表面上,此时压力即为重力,根据压强公式即可求出甲对地面的压强.
(2)将甲、乙两个实心正方体切去并叠加后,其对水平地面的压力不变,甲与水平面的接触面积为h甲(h甲-h),乙与水平面的接触面积为h乙(h乙-h),根据压强公式p=
,分别计算出叠加后甲乙两个实心正方体对水平地面的压强,减去其原来对水平地面的压强,求出增大的压强,通过间接比较增大的压强值即可得出答案.F S
考试点:压强的大小及其计算.
知识点:解答(2)的关键是设甲乙两个正方体的增大压强分别为△p甲、△p乙,并根据题意推导出其增大的压强,此题有一定的拔高难度,属于难题.