如图所示,边长分别为0.2米和0.3米的实心正方体A、B放置在水平地面上,物体A的密度为2×103千克/米3,物体B的质量为13.5千克.求:
(1)物体B的密度.
(2)物体A对水平地面的压强.
(3)若在正方体A、B上沿水平方向分别截去相同的体积V后,A、B剩余部分对水平地面的压强为pA'和pB',请通过计算比较它们的大小关系及其对应的V的取值范围.
网友回答
解:
①ρB===0.5×103kg/m3;
②pA======ρAghA?
=2×103kg/m3×9.8N/kg×0.2m=3920Pa;
③在正方体A、B上沿水平方向分别截去相同的体积V后,受力面积不变,
A对地面的压力FA′=GA′=ρAgVA′=ρAg(VA-V)
pA′==
B对地面的压力FB′=GB′=ρBgVB′=ρBg(VB-V)
pB′==,
∵pA′=pB′,
即:=,
解得:V=5.625×10-3m3,
若pA′>pB′,V<5.625×10-3m3;
若pA′<pB′,V>5.625×10-3m3.
答:(1)物体B的密度为0.5×103kg/m3;
(2)物体A对水平地面的压强为3920Pa;
(3)若pA′>pB′,V<5.625×10-3m3;
若pA′<pB′,V>5.625×10-3m3.
解析分析:(1)知道B的质量,求出B的体积,利用密度公式求物体B的密度;
(2)由于物体是正方体,物体对地面的压力F=G=mg=ρShg,则压强p====ρgh;
(3)在正方体A、B上沿水平方向分别截去相同的体积V后,受力面积不变,求出剩余部分对地面的压力、压强;根据剩余部分对地面的压强相等,列出方程求V的大小;进而得出它们对水平地面的压强大小关系及其对应的V的取值范围.
点评:本题考查了学生对重力公式、密度公式、压强公式的掌握和运用,确定两种情况下的地面受力大小和受力面积是本题的关键.