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、丁所示。

（1）当t =5s时，物体A受到的摩擦力f的大小为________N。

（2）根据图乙、丁有关信息，物体A匀速直线运动2s拉力F对物体A做功是________J。

（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=10N，GC=70N，C的横截面积为30cm2，C的长度足够长，水足够深。则当物体A不受摩擦力作用静止时，C受到的浮力是_______N，C的下底面受到的水的压强是_______Pa。

Answer 1

【答案】8 48 60 2×104

【解析】

第一空．由丁图可知，当t =5s时，物体A在做加速运动，受到的摩擦力为滑动摩擦力。因滑动摩擦力与接触面受到的压力大小和接触面的粗糙程度有关，物体A在做加速运动和做匀速运动时对水平地面的压力大小接触面的粗糙程度都不变，则物体A在做加速运动和做匀速运动时受到的滑动摩擦力相等。由丁图可知，物体A在6s以后做匀速直线运动，对应乙图可知，物体A做匀速直线运动受到的水平作用力F为8N，根据二力平衡，则物体A受到的滑动摩擦力大小为8N。所以当t =5s时，物体A受到的摩擦力大小也为8N。

第二空．由丁图可知，物体A做匀速运动的速度为3m/s，运动2s的路程是：

s=vt=3m/s×2s=6m。

则拉力F对物体A做功是：

W=Fs=8N×6m=48J。

第三空．当物体A不受摩擦力作用静止时，说明此时物体A受到B和C的拉力大小相等。物体B对A的拉力大小等于B的重力，为10N。则物体C对A的拉力大小也为10N，由力的作用是相互的可知，物体A对C的拉力大小也为10N。物体C的一部分浸入水中处于静止，则其受到的重力等于A对C的拉力与浮力之和，即GC=10N+F浮。则C受到的浮力是：

F浮=GC-10N=70N-10N=60N。

第四空．此时物体C上表面露在水面上，根据浮力产生的原因可知，物体C下表面受到水的压力大小等于浮力，即F压=F浮=60N。则C的下底面受到的水的压强是：

p===2×104Pa。