问题 选择题

如图所示,甲、乙两个用同种材料制成的均匀实心正方体放在水平地面上,可能使甲和乙对地面的压强相等的方法是(  )

A.沿水平线截去质量相同的部分

B.沿水平线截去高度相同的部分

C.将质量相同的物体分别放在甲、乙的上面

D.分别以甲、乙物体上表面的面积大小加上相同高度的该种物质

答案

质地均匀密度为ρ的柱体,设其高度为h,底面积为S,其对水平地面的压强的计算公式可以进行如下推导:

由于其放在水平地面上,所以其对地面的压力等于其本身的重力:F=G=mg=ρVg=ρShg,

其对地面的压强:P=

F
S
=
ρShg
S
=ρhg.

由此可知,质地均匀的柱体对地面压强的大小取决于柱体的密度和高度,在此题中,两个柱体的密度相同,要使其对地面的压强相等,则必须使两者的高度相等.

在A、B、D三个选择项的措施中虽然都改变了甲乙两个柱体的高度,都不能使两者的高度相等.故它们都不符合题意.

C、放上质量为m的物体后,甲对地面的压强:Pgh+

mg
S

同理此时乙对地面的压强为:Pgh+

mg
S

由于甲的高度小于乙的高度,根据公式P=ρhg可知,所以ρgh<ρgh

而在

mg
S
mg
S
中,两者分子相同,S小于S,所以
mg
S
mg
S

故ρgh+

mg
S
有可能等于ρgh+
mg
S
.故C符合题意.

综上分析,故选C.

单项选择题
单项选择题