Question

11．一邊長(zhǎng)為10 cm的正方體物塊，從距離水平地面3m的高處由靜止釋放，空氣阻力忽略不計(jì)，用壓力傳感器記錄了從物塊撞擊地面開始到最后完全靜止時(shí)的壓力變化情況，并根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)繪制了壓力隨時(shí)間變化的關(guān)系圖象，如圖所示，則下列說(shuō)法不正確的是
（　　）

• A． 物塊下落過(guò)程中，受力不平衡
• B． 物塊對(duì)地面的最大壓強(qiáng)為3.6×10³Pa
• C． 該物塊投入水中靜止時(shí)漂浮于水面
• D． 從物塊撞擊地面開始到最后完全靜止時(shí)的壓強(qiáng)保持不變

Answer 1

分析 （1）物體靜止或做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)處于平衡狀態(tài)，受到的力為平衡力；
（2）由圖可知物塊對(duì)地面的最大壓力，根據(jù)S=L²求出物塊的底面積，利用p=$\frac{F}{S}$求出物塊對(duì)地面的最大壓強(qiáng)；
（3）物塊靜止時(shí)對(duì)地面的壓力不變，由圖可知物塊的重力，根據(jù)G=mg求出其質(zhì)量，根據(jù)V=L³求出物塊的體積，根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$求出物塊的密度，然后與水的密度相比較確定該物塊投入水中靜止時(shí)所處的狀態(tài)；
（4）由圖象可知，從物塊撞擊地面開始到最后完全靜止時(shí)壓力的變化，根據(jù)p=$\frac{F}{S}$分析物塊對(duì)地面壓強(qiáng)的變化．

解答 解：
A．空氣阻力忽略不計(jì)，物塊下落過(guò)程中，只受到重力的作用，因此受力不平衡，故A正確；
B．由圖象可知，物塊撞擊地面時(shí)的最大壓力F_大=36N，
物塊的底面積S=L²=（10cm）²=100cm²=0.01m²，
則物塊對(duì)地面的最大壓強(qiáng)p_大=$\frac{{F}_{大}}{S}$=$\frac{36N}{0.01{m}^{2}}$=3.6×10³Pa，故B正確；
C．物塊靜止時(shí)對(duì)地面的壓力不變，由圖可知物塊的重力G=F=6N，
由G=mg可得物塊的質(zhì)量m=$\frac{G}{g}$=$\frac{6N}{10N/kg}$=0.6kg，
物塊的體積V=L³=（10cm）³=1000cm²=0.001m³，
物塊的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{0.6kg}{0.001{m}^{3}}$=0.6×10³kg/m³＜ρ_水，
由物體的浮沉條件可知，該物塊投入水中靜止時(shí)漂浮于水面，故C正確；
D．由圖象可知，從物塊撞擊地面開始到最后完全靜止時(shí)，物塊對(duì)地面的壓力先減小后不變，而受力面積不變，由p=$\frac{F}{S}$可知，物塊對(duì)地面的壓強(qiáng)先減小后不變，故D錯(cuò)誤．
故選D．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了平衡狀態(tài)的判斷和壓強(qiáng)公式、密度公式、物體浮沉條件的應(yīng)用等，總圖象中獲取有用的信息是關(guān)鍵．