Question

16．2015年7月6日，台湾中央大学研发出全世界最轻、最小、取样最高的“太空魔方”．如图所示，太空魔方是世界上首创可同时测量离子密度、离子速度和温度等多功能的仪器．若该多功能电离层探测仪为立方体，边长为10cm，质量约为4kg，求：
（1）“太空魔方”在地球表面受到的重力？
（2）“太空魔方”的密度？
（3）放在地面上时，对地面产生的压强？

Answer 1

分析 （1）知道“太空魔方”的质量，利用G=mg求在地球表面受到的重力；
（2）知道边长，求出体积，利用密度公式求“太空魔方”的密度；
（3）求出底面积（受力面积），放在地面上时，对地面产生的压力等于重力，再利用压强公式求对地面产生的压强．

解答 解：
（1）“太空魔方”在地球表面受到的重力：
G=mg=4kg×10N/kg=40N；
（2）V=（10cm）³=0.001m³，
（2）“太空魔方”的密度：
ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{4kg}{0.001{m}^{3}}$=4×10³kg/m³；
（3）S=（10cm）²=0.01m²，
放在地面上时，对地面产生的压力：
F=G=40N，
放在地面上时，对地面产生的压强：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{40N}{0.01{m}^{2}}$=4000Pa．
答：（1）“太空魔方”在地球表面受到的重力为40N；
（2）“太空魔方”的密度为4×10³kg/m³；
（3）放在地面上时，对地面产生的压强为4000Pa．

点评 本题考查了重力、密度、压强的计算，计算时注意物体放在地面上时，对地面产生的压力等于物体的重力．