Question

【題目】如圖甲所示，放在水平地面上的物體A受到水平向右的力F的作用，力F的大小以及物體A的運動速度大小v隨時間t的變化情況如圖乙、丁所示。

（1）當t =5s時，物體A受到的摩擦力f的大小為________N。

（2）根據(jù)圖乙、丁有關(guān)信息，物體A勻速直線運動2s拉力F對物體A做功是________J。

（3）如圖丙所示，在A的兩側(cè)分別掛上柱狀重物B、C，且C的一部分浸入水中。已知GB=10N，GC=70N，C的橫截面積為30cm2，C的長度足夠長，水足夠深。則當物體A不受摩擦力作用靜止時，C受到的浮力是_______N，C的下底面受到的水的壓強是_______Pa。

Answer 1

【答案】8 48 60 2×104

【解析】

第一空．由丁圖可知，當t =5s時，物體A在做加速運動，受到的摩擦力為滑動摩擦力。因滑動摩擦力與接觸面受到的壓力大小和接觸面的粗糙程度有關(guān)，物體A在做加速運動和做勻速運動時對水平地面的壓力大小接觸面的粗糙程度都不變，則物體A在做加速運動和做勻速運動時受到的滑動摩擦力相等。由丁圖可知，物體A在6s以后做勻速直線運動，對應(yīng)乙圖可知，物體A做勻速直線運動受到的水平作用力F為8N，根據(jù)二力平衡，則物體A受到的滑動摩擦力大小為8N。所以當t =5s時，物體A受到的摩擦力大小也為8N。

第二空．由丁圖可知，物體A做勻速運動的速度為3m/s，運動2s的路程是：

s=vt=3m/s×2s=6m。

則拉力F對物體A做功是：

W=Fs=8N×6m=48J。

第三空．當物體A不受摩擦力作用靜止時，說明此時物體A受到B和C的拉力大小相等。物體B對A的拉力大小等于B的重力，為10N。則物體C對A的拉力大小也為10N，由力的作用是相互的可知，物體A對C的拉力大小也為10N。物體C的一部分浸入水中處于靜止，則其受到的重力等于A對C的拉力與浮力之和，即GC=10N+F浮。則C受到的浮力是：

F浮=GC-10N=70N-10N=60N。

第四空．此時物體C上表面露在水面上，根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因可知，物體C下表面受到水的壓力大小等于浮力，即F壓=F浮=60N。則C的下底面受到的水的壓強是：

p===2×104Pa。