鄭永強(qiáng)
例有一均勻的正方體木塊放在水平桌面上,它對(duì)地面的壓強(qiáng)為P,若將木塊沿任意方向切開,分成體積相等的兩部分,然后拿走其中的一半,則剩下的一半對(duì)水平面的壓強(qiáng)是()。
A. 等于P或小于P
B. 大于P或小于P
C. 等于P或大于P
D. 小于、等于、大于P都有可能
分析利用常規(guī)思維,本題可將木塊沿水平方向、豎直方向或?qū)蔷€方向切掉一半(如圖去掉陰影部分,以下同),根據(jù)P=F/S,如圖1:若水平方向切掉一半,壓力減小為原來的一半,受力面積不變,所以壓強(qiáng)為原來的一半(小于P);如圖2:若豎直方向切掉一半,壓力減小為原來的一半,受力面積也為原來的一半,所以壓強(qiáng)不變(等于P);如圖3:若沿對(duì)角線方向切掉一半,壓力減小為原來的一半,受力面積不變(等于S),所以壓強(qiáng)為原來的一半。綜上所述,答案應(yīng)選A。
但本題的正確答案是D。為什么呢?原來,本題強(qiáng)調(diào)將木塊沿任意方向切開,分成體積相等的兩部分,則我們還應(yīng)考慮到一般的切法,不只是常規(guī)的水平、豎直或?qū)蔷€,還可以如下圖所示,將木塊均勻切成兩部分,如圖4、圖5、圖6。如圖4:假設(shè)將正方體木塊沿上表面距右邊1/3與下表面距左邊1/3均勻切開,根據(jù)P=F/S,壓力減小為原來的一半,受力面積為原來的2/3,所以壓強(qiáng)為原來的3/4(小于P);如圖5:假設(shè)將正方體木塊沿右表面距上邊1/3與左表面距下邊1/3均勻切開,根據(jù)P=F/S,壓力減小為原來的一半,受力面積不變,所以壓強(qiáng)為原來的1/2(小于P);如圖6:假設(shè)將正方體木塊沿上表面距左邊1/3與下表面距右邊1/3均勻切開,根據(jù)P=F/S,壓力減小為原來的一半,受力面積是原來的1/3,所以壓強(qiáng)為原來的3/2(大于P)。綜上所述,答案應(yīng)選D。
點(diǎn)評(píng):解決物理問題時(shí),一定要考慮全面,不能斷章取義。不僅要考慮特殊情況,還要兼顧一般問題,只有這樣才能準(zhǔn)確無誤地解決問題。