Question

如圖甲所示，實(shí)心均勻正方體A、B放置在水平地面上，A的邊長(zhǎng)為0.2米，B的邊長(zhǎng)為0.3米，A的密度為3000千克/米³，B的密度為2000千克/米³．g=10N/kg

①求正方體A的質(zhì)量；
②求正方體B對(duì)水平地面的壓強(qiáng)；
③若正方體A、B在底部中間挖去厚度為0.1米，底面積為S的相同柱形后，如圖乙所示，A、B剩余部分對(duì)水平地面的壓強(qiáng)p_A′和p_B′．則p_A′、p_B′______（選填“能”或“不能”）相等，請(qǐng)通過(guò)計(jì)算說(shuō)明．

Answer 1

【答案】分析：（1）知道A、B的密度，求出A、B的體積，利用密度公式即可求出A、B的質(zhì)量．
（2）根據(jù)B的質(zhì)量可求出其重力，由于在水平地面上，對(duì)地面的壓力等于其的重力，求出其底面積（受力面積），利用p=即可求出B對(duì)水平地面的壓強(qiáng)；
（3）由于A、B為實(shí)心均勻正方體，對(duì)水平地面的壓強(qiáng)p=ρgh，知道h_A、h_B、ρ_A、ρ_B的大小，可以比較原來(lái)A、B對(duì)水平地面的壓強(qiáng)的大小關(guān)系；在正方體A、B底部中間挖去厚度為0.1m，底面積為S的相同柱形后，減小的壓強(qiáng)△p=ρgh，知道ρ_A＞ρ_B，可知減小的壓強(qiáng)大小關(guān)系，從而判斷剩余部分對(duì)水平地面的壓強(qiáng)大小關(guān)系．
解答：解：（1）∵ρ=，
∴m_A=ρ_AV_A=3000kg/m³×（0.2m）³=24kg，
m_B=ρ_BV_B=2000kg/m³×（0.3m）³=54kg；
（2）正方體B對(duì)水平地面的壓力：
F_B=G_B=m_Bg=54kg×10N/kg=540N，
正方體B對(duì)水平地面的壓強(qiáng)：
p_B===6000Pa；
（3）∵A、B為實(shí)心均勻正方體，
∴對(duì)水平地面的壓強(qiáng)：
p======ρgh，
∵h(yuǎn)_A=0.2m，h_B=0.3m，ρ_A=3000kg/m³，ρ_B=2000kg/m³，
∴對(duì)水平地面的壓強(qiáng)：
p_A=p_B，
在正方體A、B底部中間挖去厚度為0.1m，底面積為S的相同柱形后，減小的壓強(qiáng)，△p=ρgh，
∵ρ_A＞ρ_B，
∴減小的壓強(qiáng)：
△p_A＞△p_B，
而剩余部分對(duì)水平地面的壓強(qiáng)：
p′=p-△p，
∴p_A′＜p_B′，p_A′、p_B′不能相等．
答：（1）正方體A的質(zhì)量為24kg；
（2）正方體B對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為6000Pa；
（3）p_A′、p_B′不能相等．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了學(xué)生對(duì)重力公式、密度公式、壓強(qiáng)公式的掌握和運(yùn)用，利用好實(shí)心均勻正方體對(duì)水平地面的壓強(qiáng)p=ρgh是本題的關(guān)鍵．