题目内容

如图所示是小明探究力与压强关系的示意图,边长为0.1m的正方体物块A静止在面积为0.5m2的水下桌面上,物块B的质量是1kg,物块A对桌面的压强是3×103Pa.滑轮重5N,不计滑轮轴处的摩擦及绳重,A物体对桌面的压力
30
30
N,那么物块A重
40
40
N.弹簧测力计的示数是
25
25
N.
分析:(1)边长为0.1m的正方体物块A静止在面积为0.5m2的水平桌面上,算出物块A与桌面的接触面积为S,已知物块A对桌面的压强是3×103Pa,所以物块A对桌面的压力F=ps可求;
(2)由图可知物块A对桌面的压力F=GA-GB,应先求出物块B的重力GB=mBg,所以GA=F+GB
(3)根据滑轮的受力分析,由合力为零可求弹簧测力计的示数.
解答:解:(1)边长为0.1m的正方体物块A与桌面的接触面积为S=(0.1m)2=0.01m2
物块A对桌面的压强P=3×103Pa,
根据P=
F
S
知物块A对桌面的压力F=PS=3×103Pa×0.01m2=30N.
(2)GB=mBg=1kg×10N/kg=10N,
则∵F=GA-GB
∴GA=F+GB=30N+10N=40N.
(3)∵对于滑轮来说:所受合力为零,
∴弹簧测力计的示数F′=G滑轮+2GB=5N+2×10N=25N.
故答案为:30;40;25.
点评:本题利用压强公式P=
F
S
计算,结合定滑轮特点解答,注意滑轮的受力情况,知道所受合力为零,本题有一定的难度.
练习册系列答案
相关题目
如图所示是小明“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验.铜块和木块的大小和形状完全相同.在实验前,小明提出了以下几种猜想:
猜想一:滑动摩擦力的大小与压力的大小有关
猜想二:滑动摩擦力的大小与物体间接触面的粗糙程度有关
猜想三:滑动摩擦力的大小与物体间的接触面积大小有关
(1)实验时弹簧测力计拉着物体沿水平方向做
匀速直线
匀速直线
运动,此时弹簧测力计的示数即为物体所受滑动摩擦力的大小,这样做的依据是:
二力平衡
二力平衡


(2)比较甲、乙两图,可得到的结论是
接触面粗糙程度一定,压力越大,滑动摩擦力越大
接触面粗糙程度一定,压力越大,滑动摩擦力越大

(3)图乙、丙中铜块和木块叠在一起的目的是使
压力
压力
相同,比较乙、丙两图可得出滑动摩擦力的大小与
接触面粗糙程度
接触面粗糙程度
有关.
(4)要“探究滑动摩擦力大小与接触面积大小是否有关”,小明将木块和铜块做为一个整体竖着放置在长木板上,如丁图,测出滑动摩擦力的大小并与乙比较.你认为他的探究方案中存在的主要缺陷是:
没有控制接触面的粗糙程度相同
没有控制接触面的粗糙程度相同

(5)在全班交流环节中,小明为探究猜想二,又设计了如下方案:
①用弹簧测力计测出铜块和木块的重力大小分别为G1和G2
②如图A和B所示,将铜块和木块都平放在长木板上测出滑动摩擦力大小分别为f1和f2

③比较
f1
G1
f2
G2
的大小关系,获得结论.(提示:此时物块对木板的压力大小即为重力大小.)
老师肯定了小明的方案,因为:
(Ⅰ)路程与时间的比值即单位时间内物体通过的路程,反映了物体运动的快慢;同样道理,滑动摩擦力与压力的比值即
单位压力
单位压力
下的滑动摩擦力,反映了
接触面的粗糙程度
接触面的粗糙程度

(Ⅱ)我们学过的利用比值法定义的物理量还有
密度(压强)
密度(压强)

(6)在全班交流环节中,同班的小华在实验中还发现:在物体还没有被拉动的情况下,弹簧测力计仍然有示数,且示数逐渐增大,直到拉动物体为止.就小华观察到的现象,请你提出一个有价值且可探究的问题
静摩擦力的大小是否与拉力的大小有关
静摩擦力的大小是否与拉力的大小有关

(7)课后,班级创新小组的同学们设计出如图所示的装置测滑动摩擦力,桌面上的滑块A通过轻绳绕过滑轮,绳的另一端悬挂一只一次性塑料杯子.测量时,向塑料杯中加适量水(当需加少量水时可改用胶头滴管),使滑块A做匀速直线运动.将一次性杯中的水全部倒入量杯中,读出量杯中水的体积250ml,则滑块A受到的摩擦力f=
2.5
2.5
N;实验中选择一次性塑料杯子的原因是:
质量小
质量小
;与课本中的装置比较后,请具体指出利用该装置的优点是
易于较准确地控制物体做匀速直线运动或用量杯替代运动中的弹簧测力计方便读数
易于较准确地控制物体做匀速直线运动或用量杯替代运动中的弹簧测力计方便读数

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