试题

题目:
青果学院如图正方形A的边长为0.2m,密度为4×103kg/m3,小森的体重为600N,他双脚与地面的接触面积为0.04m2,动滑轮重力为120N.(不计绳重和摩擦)
(1)物体A的质量多大?
(2)当小森对地面的压力为400N时,物体A对地面的压强多大?
(3)将物体A没入水中,匀速缓缓提升时,小森对地面的压强多大?
答案
已知:a=0.2m  ρ=4×103kg/m3  G=600N  N=400N  g=10N/kg  G0=120N  ρ=1.0×103kg/m3  S=0.04m2
求:(1)m=?(2)p=?(3)p=?
解:
(1)物体的体积为V=a3=(0.2m)3=8×10-3m3
∵ρ=
m
V

∴物体的质量为m=ρV=4×103kg/m3×8×10-3m3=32kg;
(2)小森对绳子的拉力为F=G-N=600N-400N=200N,
动滑轮对物体的拉力为F=2F-G0=2×200N-120N=280N,
物体受到的重力为G=mg=32kg×10N/kg=320N,
物体对地面的压力为F=G-F=320N-280N=40N,
物体与地面的接触面积为S=a2=(0.2m)2=0.04m2
物体对地面的压强为p=
F
S
=
40N
0.04m2
=1000Pa;
(3)物体在水中受到的浮力为FgV=1.0×103kg/m3×10N/kg×8×10-3m3=80N,
动滑轮对物体的拉力为F′=G-F=320N-80N=240N,
小森对绳子的拉力为F′=
1
2
(F′+G0)=
1
2
×(240N+120N)=180N,
小森对地面的压力为N′=G-F′=600N-180N=420N,
小森对地面的压强为p=
N
S
=
420N
0.04m2
=10500Pa.
答:
(1)物体A的质量是32kg;
(2)当小森对地面的压力为400N时,物体A对地面的压强是1000Pa;
(3)将物体A没入水中,匀速缓缓提升时,小森对地面的压强是10500Pa.
已知:a=0.2m  ρ=4×103kg/m3  G=600N  N=400N  g=10N/kg  G0=120N  ρ=1.0×103kg/m3  S=0.04m2
求:(1)m=?(2)p=?(3)p=?
解:
(1)物体的体积为V=a3=(0.2m)3=8×10-3m3
∵ρ=
m
V

∴物体的质量为m=ρV=4×103kg/m3×8×10-3m3=32kg;
(2)小森对绳子的拉力为F=G-N=600N-400N=200N,
动滑轮对物体的拉力为F=2F-G0=2×200N-120N=280N,
物体受到的重力为G=mg=32kg×10N/kg=320N,
物体对地面的压力为F=G-F=320N-280N=40N,
物体与地面的接触面积为S=a2=(0.2m)2=0.04m2
物体对地面的压强为p=
F
S
=
40N
0.04m2
=1000Pa;
(3)物体在水中受到的浮力为FgV=1.0×103kg/m3×10N/kg×8×10-3m3=80N,
动滑轮对物体的拉力为F′=G-F=320N-80N=240N,
小森对绳子的拉力为F′=
1
2
(F′+G0)=
1
2
×(240N+120N)=180N,
小森对地面的压力为N′=G-F′=600N-180N=420N,
小森对地面的压强为p=
N
S
=
420N
0.04m2
=10500Pa.
答:
(1)物体A的质量是32kg;
(2)当小森对地面的压力为400N时,物体A对地面的压强是1000Pa;
(3)将物体A没入水中,匀速缓缓提升时,小森对地面的压强是10500Pa.
考点梳理
密度公式的应用;压强的大小及其计算.
(1)已知正方体的边长,可以得到其体积;已知物体的体积和密度,利用公式m=ρV得到其质量;
(2)已知小森的体重和对地面的压力,可以得到小森对绳子的拉力;由图知,承担物重的绳子有2段,已知小森施加的拉力、承担物重的绳子段数及动滑轮的重力,可以得到动滑轮对物体的拉力;已知物体的质量,可以得到重力;已知动滑轮对物体的拉力和物体的重力,可以得到物体对地面的压力;已知物体对地面的压力和物体的底面积,利用p=
F
S
得到物体对地面的压强;
(3)已知物体的体积,可以得到浸没在水中受到的浮力;已知物重和浮力,可以得到动滑轮对物体的拉力;已知动滑轮对物体的拉力、承担物重的绳子段数及动滑轮的重力,可以得到小森施加的拉力;已知小森的体重和对绳子的拉力,可以得到小森对地面的压力;已知小森对地面的压力和与地面的接触面积,利用公式p=
F
S
得到对地面的压强.
此题是一道力学综合题,考查了滑轮组的特点、密度、压强、阿基米德原理、二力平衡的条件、力的作用的相互性等计算公式或物理规律的应用,综合性强,难度较大,熟悉基本规律,正确进行受力分析,是解答此题的关键.
密度及其应用;压强、液体的压强.
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