Question

高度相同的實心圓柱體A、正方體B和長方體C鐵塊如圖20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小。針對“這三鐵塊對桌面的壓強哪一塊最大”的問題，同學們提出了以下三種猜想：

猜想A：正方體鐵塊最重，所以它對桌面的壓強最大。

猜想B：長方體鐵塊的底面積最小，所以它對桌面的壓強最大。

猜想C：三鐵塊高度相同，所以三鐵塊對桌面的壓強一樣大。

⑴以圖中的長方體C為研究對象，推導它對桌面的壓強大小的表達式（已知鐵的密度為ρ，長方體鐵塊的高度為h，底面積為S）。根據表達式判斷上述哪一種猜想是正確的。

⑵ 利用細砂等簡易器材，設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

⑴  P＝＝＝＝＝ρg h（3分）

由上式知，猜想C正確（1分）

　　

（2）（4分）

①取一容器（如水槽）裝適量細砂，將容器內的砂搖勻、鏟平，輕輕地將圓柱體A鐵塊放入砂中，靜止后輕輕取出，測量砂陷入的深度h_a（或不取出A，測量A露出砂面上的高度h_a^′,則 h_a＝h－h_a^′）；                   ②同理，依次測量B、C產生的砂洞深度h_b、h_c；

③比較h_a、h_b、h_c，深度越深，對接觸面的壓強越大，可驗證猜想的正確性

解析:略