Question

高度相同的實心鐵圓柱體A、正方體B和長方體C，如圖放在水平桌面上．已知正方體鐵塊最重，長方體鐵塊底面積最�。�針對“這三鐵塊對桌面的壓強(qiáng)哪一塊最大”的問題，同學(xué)們提出了以下三種猜想：
猜想一：正方體鐵塊最重，所以它對桌面的壓強(qiáng)最大；
猜想--：長方體鐵塊的底面積最小，所以它對桌面的壓強(qiáng)最大；
猜想三：三鐵塊高度相同；所以三鐵塊對桌面的壓強(qiáng)一樣大．

（1）以圖中的長方體C為研究對象，推導(dǎo)它對桌面的壓強(qiáng)大小的表達(dá)式（已知鐵的密度為ρ，長方體鐵塊的高度為h，底面積為S）．根據(jù)表達(dá)式判斷上述哪一個猜想是正確的．
（2）利用細(xì)砂等簡易器材，設(shè)計一個實驗粗略驗證這種猜想的正確性．（簡要寫出實驗步驟及判斷方法）．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)壓強(qiáng)的計算公式，P=，設(shè)長方形的鐵塊密度為ρ，高度為h，底面積為s，可進(jìn)一步推導(dǎo)C對桌面的壓強(qiáng)為P=ρhg，由此可判定三種猜想哪個正確．
（2）這是一個探究壓力作用效果的問題，把三個鐵塊輕輕放在細(xì)砂子上面，主要看砂子陷入的深度，如果砂子陷入的深度相同，說明它們對砂子的壓強(qiáng)相同．
解答：解：（1）設(shè)長方形的鐵塊密度為ρ，高度為h，底面積為S．
則F=mg=ρVg=ρshg，
可得P====ρhg，
由此可知：質(zhì)量分布均勻的實心柱體對桌面的壓強(qiáng)與其重量和底面積無關(guān)，只與高度和密度有關(guān)，所以猜想三正確．
（2）簡要的實驗步驟、判斷方法：
①取一容器裝適量細(xì)砂，將細(xì)砂子鋪平，把三個鐵塊輕輕放在細(xì)砂子上面，
②觀察砂子陷入的深度，
③如果砂子陷入的深度相同，說明它們對砂子的壓強(qiáng)相同，即壓力的作用效果相同，從而證明猜想三正確．
點評：此題主要涉及到壓強(qiáng)的大小及其計算，探究壓力作用效果跟什么因素有關(guān)等知識點，這是一個探究壓力作用效果的問題，要注意這些知識在實際中的應(yīng)用，將所學(xué)知識與實際結(jié)合起來．