Question

如圖1所示，邊長(zhǎng)為0.1m的立方體A重30N，放在水平地面上，用水平拉力F拉著立方體A在水平地面上作勻速直線運(yùn)動(dòng)．已知運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物體所受阻力為物重的0.01倍．（g取10N/kg）求：
（1）拉力F為多大？
（2）立方體A對(duì)水平地面的壓強(qiáng)多大？
（3）若把立方體A放入如圖2所示盛水的容器中，求該立方體A所受浮力？
（4）除以上3個(gè)問(wèn)題外，請(qǐng)你再提出一個(gè)問(wèn)題，并解答．

Answer 1

【答案】分析：（1）先根據(jù)題意求出運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物體所受的阻力，再根據(jù)物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)拉力和阻力是一對(duì)平衡力得出拉力的大�。�
（2）立方體A對(duì)水平地面的壓力和自身的重力相等，根據(jù)G=mg求出其大小，再利用p=求出對(duì)地面的壓強(qiáng)；
（3）已知立方體的邊長(zhǎng)可求其體積，已知重力可求其質(zhì)量，根據(jù)公式ρ=可求密度，然后與水的密度進(jìn)行比較，判斷出最終A靜止時(shí)會(huì)處于什么狀態(tài)，進(jìn)一步求出浮力；
（4）立方體A在水中靜止時(shí)對(duì)容器底部的壓力等于自身的重力減去受到的浮力．
解答：解：（1）根據(jù)題意可知：
運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物體所受阻力f=0.01G=0.01×30N=0.3N，
∵立方體A作勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到的阻力和拉力是一對(duì)平衡力，
∴拉力F=f=0.3N；
（2）立方體A對(duì)水平地面的壓力：
F_壓=G=30N，
對(duì)地面的壓強(qiáng)：
p===3000Pa；
（3）立方體的體積為：
V=（0.1m）³=0.001m³，
立方體的質(zhì)量：
m===3kg，
立方體的密度：
ρ===3×10³kg/m³＞1.0×10³kg/m³，
所以立方體會(huì)沉入水底，受到的浮力為：
F_浮=ρ_水gV_排=ρ_水gV=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.001m³=10N；
（4）立方體A在水中靜止時(shí)對(duì)容器底部的壓力：
F_壓′=G-F_浮=30N-10N=20N．
答：（1）拉力F為0.3N；
（2）立方體A對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為3000Pa；
（3）該立方體A所受浮力為10N；
（4）立方體A在水中靜止時(shí)，對(duì)容器底部的壓力是多少？F_壓′=G-F_浮=30N-10N=20N．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了二力平衡條件的應(yīng)用和壓強(qiáng)公式、重力公式、密度公式、物體浮沉條件、阿基米德壓力的靈活運(yùn)用，關(guān)鍵是知道水平面上物體的壓力和自身的重力相等，物體完全浸沒時(shí)排開液體的體積和本身的體積相等．