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
=ρhBg,ρSBhBg SB
B叠放在A上时,A对桌面的压力:
FA=GA+GB=ρASAhAg+ρBSBhBg,
A对桌面的压强:
p2=
=FA SA
=ρhAg+ρρSAhAg+ρSBhBg SA
g,SBhB SA
∵S=πr2,且rA:rB=2:1,
∴
=SA SB
=(πrA2 πrB2
)2=(rA rB
)2=2 1
,4 1
∵p1:p2=1:3,
∴3ρhBg=ρhAg+ρ
g=ρhAg+ρSBhB SA
g=ρhAg+SBhB 4SB
ρhBg,1 4
解得:
=hA hB
.11 4
故选B.