Question

如图（甲）（乙）所示，小明将完全相同的两块砖分别平放和立放在水平泡沫上，小明是为了探究压力的作用效果与

受力面积大小

的关系．已知砖的长：宽：高为4：2：1，若砖平放时对接触面的压强为P₁，立放时对接触面的压强为P₂，则P₁：P₂=

1：4

．砖由平放改为立放时，砖的重力势能是

增大

（填“增大”“减小”或“保持不变”）．

Answer 1

分析：（1）压力作用效果与压力大小、受力面积大小有关，研究与其中一个量的关系时，要用到控制变量法；
（2）已知长、宽、高之比可求平放和立放时的接触面积之比，平放或立放时对地面的压力相同，都为自身重力，根据公式p=

F

S

可求压强之比．
（3）重力势能的大小和物体高度、质量有关，质量越大、高度越高，重力势能越大．

解答：解：（1）完全相同的两块砖的重力是相同的，不论砖平放、立放，还是侧放时对水平地面上压力都等于砖的重力，是相等的，只是改变了与泡沫的接触面积，因此小明是为了探究压力作用效果与受力面积大小的关系；
（2）平放和立放时，对地面的压力F=G，
对地面的压强之比：

p1

p2

=

F S1

F S2

=

G

S1

×

S2

G

=

1×2

2×4

=

1

4

；
（3）因为砖由平放改为立放时，其重心距离桌面的高度会升高，所以其重力势能会增大．
故答案为：受力面积大小；1：4；增大．

点评：本题考查压强公式的应用，关键是知道物体放在水平地面上，不管怎样放置，对地面的压力始终等于自身重力，难点是对平放和立放时与地面的接触面积的理解和掌握．