Question

如圖 所示，甲、乙兩個質量相等的均勻實心正方體放在水平地面上，現在甲、乙上表面中央都施加豎直方向的力F_甲和F_乙（均小于甲、乙的重力），使甲、乙對地面的壓強相等，則F_甲、F_乙的方向和大小關系可能是（ ）

A．都豎直向上，F_甲=F_乙
B．都豎直向下，F_甲=F_乙
C．F_甲豎直向上，F_乙豎直向下，F_甲＜F_乙
D．F_甲豎直向下，F_乙豎直向上，F_甲＜F_乙

Answer 1

【答案】分析：壓強與壓力和受力面積有關，所以本題需要先求出甲、乙兩物塊的底面積．根據甲、乙的質量相等可得出它們對地面的壓力相等，在受力面積不同的情況下，要想使其壓強相等，可判斷要施加的力的方向，并進一步分析其大小的關系．
解答：解：∵甲、乙的質量相等，
∴G_甲=G_乙，
又∵V_甲＜V_乙，且甲、乙都是正方體，
∴L_甲＜L_乙，則s_甲＜s_乙．
∴P_甲＞P_乙，
若想使壓強相等，則應減小甲的壓力，增大乙的壓力，
因此，F_甲豎直向上，F_乙豎直向下．
當兩側壓強相等時，由題意得，
=，
∵G_甲=G_乙，s_甲＜s_乙
∴F_甲＜F_乙．
因此，只有選項C符合題意．
故選C．
點評：解答本題需要一定的綜合分析能力，涉及了重力、壓力、豎直向上的力．解題的突破口是通過甲、乙的質量關系，讀圖得出面積關系，再通過面積關系和壓強關系列出方程，最終分析出豎直方向上的兩個力的大小關系．