Question

如圖（甲）（乙）所示，小明將完全相同的兩塊磚分別平放和立放在水平泡沫上，小明是為了探究壓力的作用效果與

受力面積大小

的關系．已知磚的長：寬：高為4：2：1，若磚平放時對接觸面的壓強為P₁，立放時對接觸面的壓強為P₂，則P₁：P₂=

1：4

．磚由平放改為立放時，磚的重力勢能是

增大

（填“增大”“減小”或“保持不變”）．

Answer 1

分析：（1）壓力作用效果與壓力大小、受力面積大小有關，研究與其中一個量的關系時，要用到控制變量法；
（2）已知長、寬、高之比可求平放和立放時的接觸面積之比，平放或立放時對地面的壓力相同，都為自身重力，根據公式p=

F

S

可求壓強之比．
（3）重力勢能的大小和物體高度、質量有關，質量越大、高度越高，重力勢能越大．

解答：解：（1）完全相同的兩塊磚的重力是相同的，不論磚平放、立放，還是側放時對水平地面上壓力都等于磚的重力，是相等的，只是改變了與泡沫的接觸面積，因此小明是為了探究壓力作用效果與受力面積大小的關系；
（2）平放和立放時，對地面的壓力F=G，
對地面的壓強之比：

p1

p2

=

F S1

F S2

=

G

S1

×

S2

G

=

1×2

2×4

=

1

4

；
（3）因為磚由平放改為立放時，其重心距離桌面的高度會升高，所以其重力勢能會增大．
故答案為：受力面積大小；1：4；增大．

點評：本題考查壓強公式的應用，關鍵是知道物體放在水平地面上，不管怎樣放置，對地面的壓力始終等于自身重力，難點是對平放和立放時與地面的接觸面積的理解和掌握．