问题 选择题

材料相同的两个圆柱体A、B,他们的底面半径为rA、rB,将它们分别放在水平桌面上,B对桌面的压强为p1.将B叠放在A上(如图所示),A对桌面的压强为p2,已知rA:rB=2:1,p1:p2=1:3,则两圆柱体的高度之比hA:hB为(  )

A.5:2

B.11:4

C.2:5

D.4:11

答案

设两圆柱体的密度为ρ,则A、B物体的重力:

GA=mAg=ρVAg=ρSAhAg,GB=mBg=ρVBg=ρSBhBg,

∵水平面上物体的压力和自身的重力相等,

∴B对桌面的压强:

p1=

FB
SB
=
GB
SB
=
ρSBhBg
SB
=ρhBg,

B叠放在A上时,A对桌面的压力:

FA=GA+GBASAhAg+ρBSBhBg,

A对桌面的压强:

p2=

FA
SA
=
ρSAhAg+ρSBhBg
SA
=ρhAg+ρ
SBhB
SA
g,

∵S=πr2,且rA:rB=2:1,

SA
SB
=
πrA2
πrB2
=(
rA
rB
2=(
2
1
2=
4
1

∵p1:p2=1:3,

∴3ρhBg=ρhAg+ρ

SBhB
SA
g=ρhAg+ρ
SBhB
4SB
g=ρhAg+
1
4
ρhBg,

解得:

hA
hB
=
11
4

故选B.

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填空题