题目内容
【题目】如图甲所示,均匀柱状石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以0.5m/s的恒定速度下降,直至全部没入水中.图乙是钢绳拉力F随时间t变化的图象.若不计水的阻力,g取10N/kg,则下列说法正确的是( )
A.石料受到的重力为900N
B.石料的密度为1.8×103kg/m3
C.石料沉底后水平池底对石料的支持力为500N
D.如果将该石料立在水平地面上,则它对地面的压强为2.8×104Pa
【答案】D
【解析】
试题分析:由图乙可知,当石块没有浸入水中时,拉力等于重力,即:F=G=1400N,g=10N/kg,石料的质量:m石=G/g=1400N/10N/kg=140kg,当石块全浸入后,拉力F′=900N,等于重力减去浮力,则F浮=G﹣F′=1400N﹣900N=500N;根据阿基米德原理,F浮=ρ水gV排,ρ水=1.0×103kg/m3得:V排=F浮/ρ水g=500N/(1.0×103kg/m3×10N/kg)=5×10﹣2m3;因为石料完全浸没,石料的体积:V石=V排=5×10﹣2m3;石料的密度:ρ石=m石/V石=140kg/5×10﹣2m3=2.8×103kg∕m3,故AB错;石料沉底后,浮力大小不变,水平池底对石料的支持力等于绳子的拉力900N,故C错;由图乙可知,石料从接触水面到刚好没入水中所用的时间为2s,所以可知石料的高度为1m,所以可知石料的底面积为5×10﹣2m2,将该石料立在水平地面上,则它对地面的压强为p=F/S=1400N/5×10﹣2m2=2.8×104Pa,故D正确;应选D。
【题目】某同学探究影响滑动摩擦力大小的因素的主要实验过程如图1:
用弹簧测力计匀速拉动木块,使它沿水平长木板滑动,从而测出木块与长木板之间的滑动摩擦力;
改变放在木块上的砝码,从而改变木块对长木板的压力,测出此种情况下的滑动摩擦力;
换用材料相同但表面粗糙的长木板,保持木块上的砝码不变,测出此种情况下的滑动摩擦力.
请完成下列问题:
(1)通过甲、乙两图,可以研究滑动摩擦力的大小跟接触面有关;
(2)通过 , 可以研究滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度有关;
(3)每一次拉动木块时,都必须保证匀速拉动,为什么?
(4)实际操作时,匀速拉动是比较困难的,可以利用如图2所示的装置,向右拉动木板,无需匀速得到的测量结果也相同,小明认为这能说明摩擦力的大小与相对滑动的快慢无关,小明的观点正确吗?
(5)小明想知道滑动摩擦力的大小与接触面所受压力大小的具体关系,在进行实验过程(二)时改变了多次砝码的大小,得到的实验数据见表,请根据表中记录的数据,在坐标系中作出摩擦力的大小Ff与接触面受到的压力大小FN之间的关系图象 .
FN/N | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 |
Ff/N | 0.2 | 0.4 | 0.6 | 0.8 | 1.0 |
(6)从图象可以看出滑动摩擦力的大小跟接触面受到的压力大小之间有什么关系?