如图所示,甲、乙两个实心均匀正方体分别放在水平地面上,它们对水平地面的压强p甲=p乙.若在两个正方体的上部,沿水平方向分别截去相同高度的部分,则它们剩余部分对地面的压强p甲′、p乙′和截去的部分的质量m甲′、m乙′的关系是( )A. p甲′<p乙′,m甲′=m乙′B. p甲′<p乙′,m甲′>m乙′C. p甲′>p乙′,m甲′<m乙′D. p甲′>p乙′,m甲′>m乙′
问题描述:
如图所示,甲、乙两个实心均匀正方体分别放在水平地面上,它们对水平地面的压强p甲=p乙.若在两个正方体的上部,沿水平方向分别截去相同高度的部分,则它们剩余部分对地面的压强p甲′、p乙′和截去的部分的质量m甲′、m乙′的关系是( )
A. p甲′<p乙′,m甲′=m乙′
B. p甲′<p乙′,m甲′>m乙′
C. p甲′>p乙′,m甲′<m乙′
D. p甲′>p乙′,m甲′>m乙′
答
由p=
=F S
=G S
=mg S
=ρgh,ρVg S
∵两物体对水平面的压强相同,即 p=ρ甲gh甲=ρ乙gh乙,且h甲>h乙,
∴ρ甲<ρ乙;
当从水平方向截去相同高度h后:
剩余的甲物体对水平面的压强:p甲′=ρ甲g(h甲-h)=p-ρ甲gh;
剩余的乙物体对水平面的压强:p乙′=ρ乙g(h乙-h)=p-ρ乙gh;
由于ρ甲<ρ乙,即ρ甲gh<ρ乙gh;
∴p-ρ甲gh>p-ρ乙gh,即p甲′>p乙′;
由于沿水平方向截去相同高度,所以乙截去的体积占乙的比例大于甲截去的体积占甲的比例,所以乙截去的质量较大,剩余的质量较小,即m甲′>m乙′.
故选D.
答案解析:由于两个物体都是规则的实心柱状物体,可利用p=ρgh先判断出两个物体的密度大小,然后表示出切除相同高度后,剩余部分对水平面的压强,再做比较.
考试点:压强大小比较;压强的大小及其计算.
知识点:此题是典型的柱状固体的压强问题,要根据已知条件,灵活选用压强计算式p=
和p=ρgh(适用于实心柱体对支撑面的压强)进行分析解答.F S