甲、乙两个实心均匀正方体物块放在水平地面上,它们的质量相等,密度关系是ρ甲>ρ乙,当在甲、乙两物块上,分别放重为G1、G2的物体或分别施加竖直向上的力F1、F2(F1、F2均小于物块重力)时,甲、乙两物块对水平地面的压强相等,则G1与G2、F1与F2的大小关系是(  )A. G1>G2   F1>F2B. G1>G2   F1<F2C. G1<G2    F1<F2D. G1<G2   F1>F2

问题描述:

甲、乙两个实心均匀正方体物块放在水平地面上,它们的质量相等,密度关系是ρ>ρ,当在甲、乙两物块上,分别放重为G1、G2的物体或分别施加竖直向上的力F1、F2(F1、F2均小于物块重力)时,甲、乙两物块对水平地面的压强相等,则G1与G2、F1与F2的大小关系是(  )
A. G1>G2   F1>F2
B. G1>G2   F1<F2
C. G1<G2    F1<F2
D. G1<G2   F1>F2

因为甲、乙的质量相等,ρ>ρ,所以V<V
又因为甲、乙都是正方体,所以L<L,则s<s
当在甲、乙两物块上分别放上重为G1、G2的物体时:
甲对地面的压力:F=G+G1
乙对地面的压力:F=G+G2
因为P=P,s<s,所以F<F
又因为m=m,所以G=G,则G1<G2
当在甲、乙两物块上分别施加竖直向上的F1、F2时:
甲对地面的压力:F=G-F1
乙对地面的压力:F=G-F2
因为F<F,G=G,所以F1>F2
故选D.
答案解析:压强与压力和受力面积有关,所以本题需要先求出甲、乙两物块的底面积.根据甲、乙的质量关系和密度关系可得出它们的体积关系,因为它们都是正方体,所以就能知道它们的底面积关系.
当在甲、乙两物块上分别放上重为G1、G2的物体时,此时甲对地面的压力等于甲的重力与G1之和;乙对地面的压力等于乙的重力与G2之和.因为甲、乙两物块对水平地面的压强相等,所以知道甲、乙的底面积关系就能知道甲、乙对地面的压力关系,然后用甲、乙对地面的压力减去甲、乙的重力,就可以得出G1与G2的关系.
当在甲、乙两物块上分别施加竖直向上的F1、F2时,此时甲对地面的压力等于甲的重力减去F1;乙对地面的压力等于乙的重力减去F2.因为甲、乙两物块对水平地面的压强相等,所以知道甲、乙的底面积关系就能知道甲、乙对地面的压力关系,然后用甲、乙的重力减去减去甲、乙对地面的压力,就可以得出F1与F2的关系.
考试点:压强;密度公式的应用;重力的计算;压力及重力与压力的区别.
知识点:解答本题需要学生具备一定的综合分析能力,这道题涉及的公式有三个:密度计算公式,重力计算公式,压强计算公式.涉及的力有重力、压力、竖直向上的力.解题的突破口是通过甲、乙的质量关系,密度关系得出面积关系,再通过面积关系和压强关系得出压力关系,最终得出G1与G2、F1与F2的大小关系.