压力相同的柱体水平切割

实验目的

会分析压力相同的柱体水平切割后压强的大小变化。

实验原理

切割前压力相等，F甲 = F乙，由 p = F/S 知底面积小的压强大。水平切割时受力面积不变，只有压力变化。切去相同质量时，两者压力同样减小，p = (F - Δmg)/S，底面积小的压强仍较大。切去相同比例时，两者压强都变为原来的相同倍数，大小关系不变。切去相同高度时，需用 Δp = ρgΔh 结合密度判断。

实验器材

• 柱体甲
• 柱体乙
• 水平地面
• 切割线

实验步骤

1. 选两个对地面压力相同、底面积不同的柱体。
2. 比较切割前两者的受力面积和压强。
3. 沿水平方向切去相同质量，观察压力和压强变化。
4. 改为切去相同比例，再观察比较。
5. 改为切去相同高度，用 Δp = ρgΔh 分析压强变化。

实验现象与结论

水平切割时受力面积不变。切去相同质量或相同比例后，原来底面积较小的柱体压强仍较大。切去相同高度时，压强减小量与密度有关，需要具体判断。结论：水平切割问题要先确定切去的是什么量，再比较压力和压强的变化。

常见问题

水平切割后受力面积变化吗？

不变，沿水平方向切去上部，底面积保持不变，只是压力变小。

切去相同高度时怎么比较压强？

用 Δp = ρgΔh，结合两柱体的密度判断压强减小量，再比较剩余压强。