Question

如圖所示，甲、乙兩個(gè)正方體分別放置在水平地面上，它們各自對(duì)地面的壓強(qiáng)相等，大小均為P。甲的質(zhì)量為5千克，邊長(zhǎng)為0.1米。乙的邊長(zhǎng)為0.05米。求：

（1）甲的密度ρ_甲；            （2）甲對(duì)地面的壓力F_甲和壓強(qiáng)P；

（3）若將甲、乙中的一個(gè)物體疊放到另一個(gè)物體上表面的中央后，兩物體對(duì)地面的壓強(qiáng)為P′，則跟原先甲對(duì)地面的壓強(qiáng)P相比，小華同學(xué)在下表中提出了三種不同的設(shè)想。

（a）請(qǐng)你判斷，設(shè)想Ⅰ是________的，設(shè)想Ⅱ是________的，設(shè)想Ⅲ是_______的。（均選填“可能”或“不可能”）

（b）請(qǐng)選擇一個(gè)可能的設(shè)想，計(jì)算出相應(yīng)的壓強(qiáng)P′。

設(shè)想	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ
內(nèi)容	P′=2P	P′>2P	P′<2P

Answer 1

（1）ρ_甲=m_甲 /V_甲=5kg/(0.1m)³=5×10³kg/m³

（2）F_甲=G_甲=m_甲g =5kg×9.8N/kg=49N

P=F_甲/S_甲=49N /(0.1m)² =4.9×10³ Pa

（3）（a）設(shè)想Ⅰ不可能，設(shè)想Ⅱ可能，設(shè)想Ⅲ可能

（b）G_乙= F_乙= PS_乙=4.9×10³ Pa×(0.05m)²=12.25N

設(shè)想Ⅱ：P′=F′/ S_乙=(49N+12.25N)/ (0.05m)² =2.45×10⁴ Pa

設(shè)想Ⅲ：P′=F′/ S_甲=(49N+12.25N)/ (0.1m)² =6125Pa