Question

15．高度相同的實心圓柱體A、正方體B和長方體C鐵塊如圖放在水平桌面上，已知正方體鐵塊最重，長方體鐵塊底面積最�。�針對“三鐵塊對桌面的壓強哪一塊最大”的問題，同學(xué)們根據(jù)自己所學(xué)過的知識提出了以下三種猜想：
猜想一：由于正方體鐵塊最重，所以它對桌面的壓強最大．
猜想二：由于長方體鐵塊的面積最小，所以它對桌面的壓強最大．
猜想三：由于三鐵塊高度相同，所以三鐵塊對桌面的壓強一樣大．
（1）以圖中的長方體C為研究對象，推導(dǎo)它對桌面的壓強大小的表達式（設(shè)鐵的密度為ρ，長方體鐵塊的高度為h，底面積為S）．
m=ρSh；F=G=ρShg；p=ρhg．
根據(jù)表達式判斷上述哪一個猜想是正確的．猜想三
（2）利用細砂等簡易器材，設(shè)計一個實驗粗略驗證這種猜想的正確性（簡要寫出實驗步驟及判斷方法）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)壓強的計算公式，p=$\frac{F}{S}$，設(shè)長方形的鐵塊密度為ρ，高度為h，底面積為s，可進一步推導(dǎo)C對桌面的壓強為P=ρhg，由此可判定三種猜想哪個正確．
（2）這是一個探究壓力作用效果的問題，把三個鐵塊輕輕放在細砂子上面，主要看砂子陷入的深度，如果砂子陷入的深度相同，說明它們對砂子的壓強相同．

解答 解：（1）設(shè)長方形的鐵塊密度為ρ，高度為h，底面積為S．
則m=ρV=ρSh，
所以，F(xiàn)=G=mg=ρShg，
則：p=$\frac{F}{S}$=$\frac{G}{S}$=$\frac{ρShg}{S}$=ρhg，
由此可知：質(zhì)量分布均勻的實心柱體對桌面的壓強與其重量和底面積無關(guān)，只與高度和密度有關(guān)，所以猜想三正確．
故答案為：ρSh；ρShg；ρhg；猜想三正確．
（2）簡要的實驗步驟、判斷方法：
①取一容器裝適量細砂，將細砂子鋪平，把三個鐵塊輕輕放在細砂子上面，
②觀察砂子陷入的深度，
③如果砂子陷入的深度相同，說明它們對砂子的壓強相同，即壓力的作用效果相同，從而證明猜想三正確．

點評 此題主要涉及到壓強的大小及其計算，探究壓力作用效果跟什么因素有關(guān)等知識點，這是一個探究壓力作用效果的問題，要注意這些知識在實際中的應(yīng)用，將所學(xué)知識與實際結(jié)合起來．