Question

如圖所示，三個高度相同的實心鐵塊放在水平桌面上，已知正方體鐵塊A最重，圓柱體鐵塊C底面積最小．哪個鐵塊對桌面的壓強最大呢？同學(xué)們提出了以下猜想：
猜想一：正方體鐵塊A最重，所以它對桌面的壓強最大．
猜想二：圓柱體鐵塊C的底面積最小，所以它對桌面的壓強最大．
（1）你的猜想是

三個鐵塊的高度相同，所以它們對桌面的壓強相等

．
（2）請你以圖中長方體鐵塊B為研究對象，推導(dǎo)它對桌面的壓強大小的表達(dá)式，根據(jù)表達(dá)式分析判斷上述哪一個猜想是正確的．
已知鐵的密度為ρ，長方體鐵塊的高度為h，底面積為S．
推導(dǎo)得出柱狀物體壓強表達(dá)式為p=

F

S

=

G

S

=

mg

S

=

ρShg

S

=ρhg

．
分析判斷：由上面壓強的表達(dá)式可知，鐵塊對桌面的壓強只與

鐵塊的高度和密度

有關(guān)，所以猜想一和二是

不正確

的．
（3）利用海綿等簡易器材，設(shè)計一個實驗粗略驗證你上面的猜想．

將三個鐵塊豎直放置在海綿上，觀察比較海綿被壓縮的深度，若深度相同，則可驗證自己猜想正確

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)壓強公式進(jìn)行推導(dǎo)：鐵塊放在水平面上，鐵塊對水平面的壓力等于鐵塊的重力，根據(jù)重力和質(zhì)量的關(guān)系展開求得p=ρgh；根據(jù)推導(dǎo)的固體壓強公式，判斷鐵塊對水平面壓強的影響因素，最后判斷哪個猜想是正確的．
（2）把三個鐵塊豎直放在相同條件的海綿上，比較海綿被壓縮的深度，驗證猜想三．

解答：解：（1）根據(jù)猜想一和猜想二，則我的猜想是：三個鐵塊的高度相同，所以它們對桌面的壓強相等．
（1）鐵塊放在水平桌面上，F(xiàn)=G，
所以，p=

F

S

=

G

S

=

mg

S

=

ρShg

S

=ρhg，
所以對桌面的壓強大小的表達(dá)式為p=ρgh；
由公式p=ρgh 知，正方體、長方體、圓柱體鐵塊豎直放在水平桌面上，對桌面壓強大小跟鐵塊的高度和密度有關(guān)，故猜想一和二是不正確．
（2）將三個鐵塊豎直放置在海綿上，觀察比較海綿被壓縮的深度，若深度相同，則可驗證自己猜想正確．
故答案為：
（1）三個鐵塊的高度相同，所以它們對桌面的壓強相等；
（2）

F

S

=

G

S

=

mg

S

=

ρShg

S

=ρhg；鐵塊的高度和密度； 不正確；
（3）將三個鐵塊豎直放置在海綿上，觀察比較海綿被壓縮的深度，若深度相同，則可驗證自己猜想正確．

點評：對于質(zhì)地均勻，直上直下的規(guī)則固體，也可以采用p=ρgh 進(jìn)行選擇、填空，但是在計算題中要進(jìn)行p=ρgh 的推導(dǎo)，才能應(yīng)用．