Question

高度相同的实心铁圆柱体A、正方体B和长方体C，如图放在水平桌面上．已知正方体铁块最重，长方体铁块底面积最小．针对“这三铁块对桌面的压强哪一块最大”的问题，同学们提出了以下三种猜想：
猜想一：正方体铁块最重，所以它对桌面的压强最大；
猜想--：长方体铁块的底面积最小，所以它对桌面的压强最大；
猜想三：三铁块高度相同；所以三铁块对桌面的压强一样大．

（1）以图中的长方体C为研究对象，推导它对桌面的压强大小的表达式（已知铁的密度为ρ，长方体铁块的高度为h，底面积为S）．根据表达式判断上述哪一个猜想是正确的．
（2）利用细砂等简易器材，设计一个实验粗略验证这种猜想的正确性．（简要写出实验步骤及判断方法）．

Answer

（1）根据压强的计算公式，P=，设长方形的铁块密度为ρ，高度为h，底面积为s，可进一步推导C对桌面的压强为P=ρhg，由此可判定三种猜想哪个正确．
（2）这是一个探究压力作用效果的问题，把三个铁块轻轻放在细砂子上面，主要看砂子陷入的深度，如果砂子陷入的深度相同，说明它们对砂子的压强相同．
【解析】
（1）设长方形的铁块密度为ρ，高度为h，底面积为S．
则F=mg=ρVg=ρshg，
可得P====ρhg，
由此可知：质量分布均匀的实心柱体对桌面的压强与其重量和底面积无关，只与高度和密度有关，所以猜想三正确．
（2）简要的实验步骤、判断方法：
①取一容器装适量细砂，将细砂子铺平，把三个铁块轻轻放在细砂子上面，
②观察砂子陷入的深度，
③如果砂子陷入的深度相同，说明它们对砂子的压强相同，即压力的作用效果相同，从而证明猜想三正确．