Question

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的變化情況如圖乙所示。

（1）當(dāng)t = 7s時，物體A受到的摩擦力f的大小為__________N，方向為__________。

（2）根據(jù)圖乙有關(guān)信息，請用公式P = Fv，求F = 10N時該力的功率。

（3）如困丙所示，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。己知G_B = 20N，G_C = 50N，C的橫截面積為30cm²，長度足夠，水夠深。則當(dāng)物體A不受摩擦力作用時，C的下底面受到的水的壓強是多少？若物體A移動就會觸發(fā)報警裝置（圖中未畫出），當(dāng)物體A不移動時，最高水位與最低水位的差是多少？（g取10N/kg）

Answer 1

（1）10     水平向左                                            （每空1分）

（2）解：當(dāng)F＝10N時，物體處于靜止?fàn)顟B(tài)或以5m/s的速度做勻速直線運動

①物體靜止時   P=Fv=10N×0m/s＝0W                          （1分）

②當(dāng)物體以5m/s的速度做勻速直線運動時   P=Fv=10N×5m/s＝50W （1分）

答：拉力F的功率為0W或50W。

（3）解：由題意可知，當(dāng)物體A不受摩擦力作用時，物體C受到的浮力

F_浮=G_C-G_B=50N-20N=30N              （1分）

根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因可知F_浮＝pS

∴ 

由題意可知，物體A靜止時物體C所受浮力的最大變化量ΔF_浮＝2×12N＝24N   （1分）

答：當(dāng)物體A不受摩擦力作用時，C的下底面受到的水的壓強是1×10⁴pa。

當(dāng)物體A不移動時，最高水位與最低水位的差是0.8m。