Question

【題目】現用水平推力F沿水平面推動長方體木塊，推力F與木塊的速度v隨時間t變化的圖象分別如圖甲、乙所示．已知長方體木塊高h = 1.2m，木塊的密度ρ = 0.5×103kg/m3．求：（取g =10N/kg）

（1）木塊對地面的壓強p；

（2）在3~5s內，推力對木塊所做的功；

（3）請在圖丙中，畫出0~6s內木塊所受的摩擦力f隨時間t變化的圖線．

Answer 1

【答案】（1）木塊對地面的壓強為6000Pa；

（2）在3～5s內，推力對木塊所做的功為400J；

（3）木塊在0～6s內木塊所受的摩擦力f隨時間t變化的圖線如圖所示

【解析】試題分析：

（1）設木塊底面積為S，則體積V=hS

木塊對地面壓力：

F=G=mg=ρVg=ρhSg，

木塊對地面壓強：

p===ρhg=0.5×103kg/m3×1.2m×10N/kg=6000Pa；

（2）由圖乙可知3～5s內木塊運動速度v=1.0m/s，

由v=得3～5s內木塊運動距離：

s=vt=1.0m/s×2s=2m

由圖甲可知3～5s內推力F=200N，

推力做的功W=Fs=200N×2m=400J；

（3）由圖乙可知0～1s內木塊靜止，受到的摩擦力等于推力，

由圖甲可知0～1s內推力為100N，則0～1s內木塊受到的摩擦力為100N；

由圖乙可知1～6s內木塊先加速、再勻速，最后減速運動，但壓力和接觸面的粗糙程度不變，摩擦力不變，

由圖甲可知3～5s內推力F=200N，此時木塊勻速運動，受到的摩擦力等于推力，為200N，

所以0～6s內木塊所受的摩擦力f隨時間t變化的圖線如圖所示：