郑永强
例有一均匀的正方体木块放在水平桌面上,它对地面的压强为P,若将木块沿任意方向切开,分成体积相等的两部分,然后拿走其中的一半,则剩下的一半对水平面的压强是()。
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
分析利用常规思维,本题可将木块沿水平方向、竖直方向或对角线方向切掉一半(如图去掉阴影部分,以下同),根据P=F/S,如图1:若水平方向切掉一半,压力减小为原来的一半,受力面积不变,所以压强为原来的一半(小于P);如图2:若竖直方向切掉一半,压力减小为原来的一半,受力面积也为原来的一半,所以压强不变(等于P);如图3:若沿对角线方向切掉一半,压力减小为原来的一半,受力面积不变(等于S),所以压强为原来的一半。综上所述,答案应选A。
但本题的正确答案是D。为什么呢?原来,本题强调将木块沿任意方向切开,分成体积相等的两部分,则我们还应考虑到一般的切法,不只是常规的水平、竖直或对角线,还可以如下图所示,将木块均匀切成两部分,如图4、图5、图6。如图4:假设将正方体木块沿上表面距右边1/3与下表面距左边1/3均匀切开,根据P=F/S,压力减小为原来的一半,受力面积为原来的2/3,所以压强为原来的3/4(小于P);如图5:假设将正方体木块沿右表面距上边1/3与左表面距下边1/3均匀切开,根据P=F/S,压力减小为原来的一半,受力面积不变,所以压强为原来的1/2(小于P);如图6:假设将正方体木块沿上表面距左边1/3与下表面距右边1/3均匀切开,根据P=F/S,压力减小为原来的一半,受力面积是原来的1/3,所以压强为原来的3/2(大于P)。综上所述,答案应选D。
点评:解决物理问题时,一定要考虑全面,不能断章取义。不仅要考虑特殊情况,还要兼顾一般问题,只有这样才能准确无误地解决问题。