问题 多选题

如图所示,9块体积相同的砖,每块砖的长:宽:高=4:2:1,密度相同的砖作为一组,共分为三组,放在水平地面上,这三组砖的密度之比为ρ1:ρ2:ρ3=1:2:3.则(  )

A.三组砖对地面的压力之比为1:4:9

B.三组砖对地面的压强之比为1:8:3

C.如果将每组砖最上面的那块挖成空心的,使空心部分的体积分别为原来体积的

1
6
1
3
1
2
,则三组砖对地面的压强之比为17:128:45

D.若使三组砖对地面的压强之比为8:20:9,则应该将第一、二组最上面那块砖更换,使它们的密度与第三组的密度之比为4:1:3

答案

A、∵m=ρv,ρ1:ρ2:ρ3=1:2:3,9块砖的体积v相同,

∴三组砖的质量之比:

m1:m2:m3=1:2:3,

三组砖的重力之比:

G1:G2:G3=1:2:3,

∵在水平地面上,F=G,

三组砖对地面的压力之比:

F1:F2:F3=1:2:3,故A错;

B、由图可知受力面积:

s1:s2:s3=(4×2):(2×1):(4×2)=4:1:4,

三组砖对地面的压强之比:

p1:p2:p3=

F1
s1
F2
s2
F3
s3
=
1
4
2
1
3
4
=1:8:3,故B正确;

C、如果将每组砖最上面的那块挖成空心的,使空心部分的体积分别为原来体积的

1
6
1
3
1
2

m1=2ρ1v+

5
6
ρ1v=
17
6
ρ1v,

m2=2ρ2v+

2
3
ρ2v=
8
3
ρ2v,

m3=2ρ3v+

1
2
ρ3v=
5
2
ρ3v,

∴m1:m2:m3=

17
6
ρ1v:
8
3
ρ2v:
5
2
ρ3v=
17
6
×1:
8
3
×2:
5
2
×3=17:32:45,

∵在水平地面上,F=G=mg,

三组砖对地面的压力之比:

F1:F2:F3=17:32:45,

s1:s2:s3=4:1:4,

三组砖对地面的压强之比:

p1:p2:p3=

F1
s1
F2
s2
F3
s3
=
17
4
32
1
45
4
=17:128:45,故C正确;

D、设第一、二组最上面那块砖更换的砖的密度为ρ1′和ρ2′,

则:F1=m1g=2ρ1vg+ρ1′vg,

F2=m2g=2ρ2vg+ρ2′vg,

F3=m3g=2ρ3vg+ρ3vg,

若:ρ1′:ρ2′:ρ3=4:1:3,

则:F1:F2:F3=(2ρ1vg+ρ1′vg):(2ρ2vg+ρ2′vg):(2ρ3vg+ρ3vg)

=(2ρ11′):(2ρ22′):(2ρ33)=(2×1+4):(2×2+1):(2×3+3),

=6:5:9,

s1:s2:s3=4:1:4,

三组砖对地面的压强之比:

p1:p2:p3=

F1
s1
F2
s2
F3
s3
=
6
4
5
1
9
4
=6:20:9,与8:20:9不符,故D错.

故选BC.

单项选择题
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