Question

2014浦东新区初三物理一模的一道题【答得好加分】

22．如图13所示的甲、乙两个实心正方体分别放在水平地面上。
①若甲的质量为1千克，求物体甲的密度ρ甲；
②若乙的质量为2千克，求物体乙对地面的压强p乙；
③若甲、乙的质量分别是m、2m，底面积分别是S、nS(n>2)，要使两个正方体对水平地面的压强相等，可同时在两个正方体上表面施加一个竖直方向、大小相等的力F。某同学分别设计了如右表所示的四种方案。
选择：方案________的设计是可行的；且方案________的力F最小； 求出：可行的方案中的最小力F小。

只求第三题，答案是B、C；C，我想知道为毛C是对的，甲的压强明明比乙的小啊，按理来说应该是D不是么！

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Answer 1

解：①V甲=1×10-3米3，
ρ甲=m甲/V甲=1×103kg/m3，
②F乙=G乙=m乙g=19.6N，
S乙=4×10-2米3，
p乙=F乙/S乙 =490Pa，
③∵甲、乙的质量不相等，
∴G甲=G乙/2
∵V甲＜V乙，且甲、乙都是正方体，底面积分别是s、ns（n＞2），
则s甲＜s乙．底面积分别是s、ns（n＞2），
∴p甲＞p乙，
∴加在两物体上的力方向都向下，甲物体上的力方向向下，乙物体上的力方向向上，都不可行
若想使压强相等，则应减小甲的压力，增大乙的压力，
甲物体上的力方向向上，乙物体上的力方向向下
当两个物体对水平地面的压强相等时，由题意得，
(G甲−F甲)/ S甲=(G乙+F乙)/S乙 ，
即：F小＝(n−2)/( n+1)*mg*(mg−F小 )/S＝(2mg+F小 )/nS
．
∵甲、乙的质量分别是m、2m，底面积分别是S、nS（n＞2），
∴F甲＜F乙．
因此，选项BC符合题意．且方案C的力F最小；

Answer 2

我们可以设甲的初始压强为P1，P1=mg/S
乙的压强P=2mg/nS，因为n>2所以P= 2/nP1 <P1
那么显然P1>P2
“甲的压强明明比乙的小啊”就错了哦