Question

【题目】如图甲所示，放在水平地面上的物体A受到水平向右的力F的作用．力F的大小以及物体A的运动速度大小v随时间t的变化情况如图乙所示．

（1）当t=7s时，物体A受到的摩擦力f的大小为_______N，方向为__________．

（2）根据图乙有关信息，求F=10N时该力的功率____．

（3）如图丙所示，在A的两侧分别挂上柱状重物B、C，且C的一部分浸入水中．已知GB=20N，GC=50N，C的横截面积为30cm2，长度足够，水够深．若物体A移动就会触发报警装置（图中未画出），当物体A不移动时，最高水位与最低水位的差是多少____？（g取10N/kg）

Answer 1

【答案】 10 水平向左 0W或50W 0.8m

【解析】(1)由v随时间t的变化图象可知，当运动8s以后物体A做匀速直线运动，处于平衡状态，受到水平向右的拉力和水平向左的摩擦力是一对平衡力，由二力平衡条件可得：f＝F＝10N，∵物体受到的摩擦力只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关，与运动的速度无关，∴当t＝7s时，物体A匀变速直线运动，受到的摩擦力为10N，方向水平向左；(2)由乙图可知，06s间有一拉力F＝10N时的点，物体处于静止状态，则该力的功率为0W；8s以后，拉力F＝10N时，物体A以5m/s做匀速直线运动，则该力的功率P＝Fv＝10N×5m/s＝50W；(3) 当物体A静止受摩擦力时，物体C受到的浮力：①受到水平向右的静摩擦力为12N时，物体受到的浮力：F浮′＝fGCGB＝12N50N20N＝42N，②受到水平向左的静摩擦力为12N时，物体受到的浮力：F浮″＝GCGBf＝50N20N12N＝18N，物体C所受浮力的最大变化量：△F浮＝F浮′F浮″＝42N18N＝24N，∵F浮＝ρgV排，V＝Sh，∴最高水位与最低水位的差：△h＝ ＝＝0.8m.