Question

（2005?南京一模）一个边长10cm、质量为2.7kg的实心正方体，放在水平地面上，在10N的水平拉力F作用下作匀速直线运动，10s内通过的路程为2m．根据上述条件可以计算出物体的体积、底面积和重力等许多物理量，请你再计算出其它4个物理量．（g取10N/kg）

Answer 1

分析：（1）已知物体为正方体，已知边长故可求出物体的体积和底面积，根据G=mg可求其重力；
（2）已知物体的质量和体积，根据密度公式求出正方体的密度；
（3）水平面上物体的压力和自身的重力相等，据此可求压力；
（4）知道正方体对地面的压力和受力面积，根据压强公式求出对地面的压强；
（5）物体做匀速直线运动时，物体受力平衡，根据二力平衡条件求出受到的摩擦力；
（6）已知物体运动的量程及时间，根据速度公式求出速度；
（7）根据W=Fs求出拉力所做的功；
（8）根据P=

W

t

求出拉力的功率；等等．

解答：解：正方体物体的体积：
V=L³=（10cm）³=1000cm³=0.001m³，
正方体物体的底面积：
S=L²=（10cm）²=100cm²=0.01m²，
正方体的重力：
G=mg=2.7kg×10N/kg=27N；
（1）正方体的密度：
ρ=

m

V

=

2.7kg

0.001m3

=2.7×10³kg/m³；
（2）正方体对地面的压力：
F=G=27N；
（3）正方体对地面的压强：
p=

F

S

=

27N

0.01m2

=2700Pa；
（4）∵物体做匀速直线运动，
∴物体受力平衡，摩擦力等于拉力，即可求物体受到的摩擦力f=F′=10N；
（5）正方体运动的速度：
v=

s

t

=

2m

10s

=0.2m/s；
（6）拉力做的功：
W=F′s=10N×2m=20J；
（7）拉力的功率：
P=

W

t

=

20J

10s

=2W；等等．
答：以上解答中任意四个均可．

点评：本题是一道开放性的题目，要求学生能熟练的应用密度公式、压强公式、速度公式、做功公式、功率公式以及二力平衡条件等，有利于学生发散思维的培养，是一道好题．