题目内容

20．如图1所示，水平地面上有一块质量为了150kg、底边为50cm×50cm、高1.2m的长方体木块．小林用水平推力F把木块向前推动，此过程中，推力F和木块前进的速度v的大小随时间t的变化情况分别如图2甲、乙所示．求：

（1）木块静止时对地面的压强；
（2）在3-5s内，推力对木块所做的功和功率；
（3）请在图2丙中，画出0-6s内木块所受的摩擦力f随时间t变化的图线．

分析 （1）木块放在水平地面时的压力和自身的重力相等，求出木块对地面的压力和受力面积，利用p=$\frac{F}{S}$求对水平地面的压强；
（2）根据丙图算出在3-5s内通过的距离，根据乙图找出此时的推力，根据W=Fs计算出推力做的功；根据P=$\frac{W}{t}$计算功率；
（3）物体处于平衡状态时受到的力就是平衡力，根据平衡力的大小相等判断出摩擦力的大小．

解答 解：（1）木块静止时对地面的压力：F=G=mg=150kg×10N/kg=1500N，
受力面积：S=50cm×50cm=2500cm2=0.25m2，
对水平地面的压强：p=$\frac{F}{S}$=$\frac{1500N}{0.25{m}^{2}}$=6000Pa；
（2）由图象可知在3～5s内的运动速度v3=1m/s，推力F3=200N，
由v=$\frac{s}{t}$可得，在3-5s内移动的距离为：s3=v3t3=1m/s×2s=2m，
推力做功：W=F3s3=200N×2m=400J；
功率：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{400J}{2s}$=200W；
（3）由图2甲乙可知，用200N的水平推力能使木箱匀速前进说明此时木箱所受的摩擦力和推力是水平方向上的一对平衡力，摩擦力等于推力等于200N．
木箱在1～3s内做加速运动，受到的摩擦力为滑动摩擦力，滑动摩擦力与推力大小无关，物体间接触面与物体间压力不变，物体受到的滑动摩擦力不变，则1s～3s木箱受到的摩擦力大小为200N．
在0～1s内物体没有移动，处于静止状态，摩擦力与推力相平衡，即此时摩擦力为100N，图象如下图：

答：（1）木块静止时对地面的压强为6000Pa；
（2）在3-5s内，推力对木块所做的功为400J；功率为200W；
（3）如上图．

点评 本题考查了学生对力学图象的分析能力，能从图象上得到有用的物理信息是解题的关键，是一道锻炼学生分析思考能力的好题．

练习册系列答案
相关题目
10．为了让同学们养成关注生活和社会的良好习惯，物理老师让同学们对身边一些常见量进行估测．以下是他们交流时的一些估测数据，你认为数据明显符合实际的是（　　）
A．钢笔从课桌上掉落到地上的时间大约5s
B．优秀长跑运动员的速度可达72km/h
C．一张纸的厚度大约1mm
D．PM2.5是指环境空气中直径小于等于2.5μm的颗粒物
11．LED（发光二极管简称LED）是人类继爱迪生发明白炽灯之后最伟大的发明之一，它是一种新型节能、环保的光源产品．如图甲是一种常见的LED手电筒，发光元件由5个发光二极管并联组成，每个发光二极管的额定电流为30mA，如图乙是LED灯与50Ω的定值电阻和R串联，它的能量是由可反复充电使用的电池提供，且LED灯发光的颜色会随其两端电压的变化而变化，如图丙表格所示．已知电源电压为4.2V，且保持不变，闭合开关S，当毫安表（为读数更精确的电流表）的读数为24mA时，LED灯发出黄光．

LED灯两端电压/V2-2.42.4-3.23.2-
LED灯的颜色红黄蓝
8．在“探究凸透镜成像”的实验中：
（1）由图可知凸透镜的焦距为10.0cm；
（2）实验前应首先调节烛焰的中心，凸透镜中心，光屏中心在同一高度上．
（3）当蜡烛距凸透镜18 cm时，移动光屏，可在光屏上得到一个倒立、放大的实像．
15．漏刻是我国古代一种计量时间的仪器．最初，人们发现陶器中的水会从裂缝中一滴一滴地漏出来，于是专门制造出一种留有小孔的漏壶，把水注入漏壶内，水便从壶孔中流出来，另外再用一个容器收集漏下来的水，在这个容器内有一根刻有标记的箭杆，相当于现代钟表上显示时刻的钟面，用一个竹片或木块托着箭杆浮在水面上，容器盖的中心开一个小孔，箭杆从盖孔中穿出，这个容器叫做“箭壶”．随着箭壶内收集的水逐渐增多，木块托着箭杆也慢慢地往上浮，古人从盖孔处看箭杆上的标记，就能知道具体的时刻．后来古人发现漏壶内的水多时，流水较快，水少时流水就慢，显然会影响计量时间的精度．于是在漏壶上再加一只漏壶，水从下面漏壶流出去的同时，上面漏壶的水即源源不断地补充给下面的漏壶，使下面漏壶内的水均匀地流人箭壶，从而取得比较精确的时刻．
如图所示是同学们根据古代漏刻制作的简单模型．图中容器A是底面积为250cm2的圆柱形薄壁玻璃缸，容器顶盖上有大小两个孔；B是用密度为0.5×103kg/m3塑料制作的边长为10cm立方体底托；C为质量可忽略不计、总长度为60cm的轻质塑料标尺，标尺的一端与底托相连，标尺上均匀的刻有厘米刻度；D为固定于容器盖口处的指示箭头．
某次模拟计时实验中，同学们先将自来水龙头调至均匀间隙滴水状态，并测得水龙头每分钟滴水50滴，并用量筒测得每50滴水的体积为25.0cm3．再在容器A中加入适量水，将底托B放入水中，使其浮于水面上，此时标尺C呈竖直状态且位于大孔下方，指示箭头D恰好指于标尺的顶端零刻度处．此时开始滴水计时，假设整个计时过程标尺始终处于竖直状态，经过3小时后，问：

（1）指示箭头D应指在标尺上何处？
（2）此时标尺和底托所受的浮力是多少牛顿？
（3）此装置最多还能计时几小时？
5．智能洁具（智能马桶、全自动洗碗机、智能浴缸等），具有温水洗净、暖风烘干、杀菌等功能，已进入百姓家庭．
（1）某智能洁具的电路中，温水洗净功能中的电热丝与暖风干燥功能中的电动机能独立工作，则它们是并联（选填“串联”或“并联”）连接的．
（2）如图为智能洁具的温控装置原理图．R1是滑动变阻器，R2是热敏电阻，其阻值温度升高而减小．当R1两端电压U1增大到一定值时，控制电路将切断加热电路实现对水温的控制．
①为使控制水温的预设值升高，应怎样调节电源电压，并说明理由．减小电源电压，因为当设定的温度升高时，则热敏电阻的阻值减小，要保持电阻R1的电压不变，则必须保持电路中的电流不变
②若电源电压设定为10伏，R1接入电路的阻值为6欧时，R2的电功率为4瓦，此时加热电路恰好被切断．若预设的水温相对较高，则控制电压U1是多少伏．
12．学校实验室开放时，同学们对手摇发电机非常感兴趣，他们想：发电机产生感应电流大小跟哪些因素有关呢？于是他们开展了探究，以下是他们所用的发电机（如图）和实验记录表：
实验序号线圈转速线圈转向灯泡亮度
1
2
3
（1）根据设计的空白表格可知，他们准备研究发电机产生感应电流的大小与线圈转向和线圈转速有关．
（2）手摇发电机在发电时将机械转化为电能．
（3）根据小灯泡的亮度来判断电路中感应电流的大小，像这种用能直接观测的量来显示不易直接观测的量的方法叫“转换法”．下列方法属于“转换法”的是A（填序号）
A、根据磁铁吸引大头针的多少来判断磁性的强弱
B、在研究平面镜成像时，用一根相同蜡烛研究成像性质
C、为了研究电流和电阻关系，使电压保持不变．
D、在研究电阻串联时，利用20Ω电阻代替串联15Ω和5Ω电阻．
9．（1）请你分析青蛙从地上跃起捕捉害虫的过程中能量的转化．
（2）我国建造的第一座核电站是秦山核电站，请分析核电站发电的能量转化过程．
10．在做光线通过三棱镜的活动中，某同学将一束白光通过三棱镜之后照射在教室“优胜班级”红色的锦旗上．下列说法正确的是（　　）
A．锦旗上出现七条彩色条纹B．锦旗上出现一条白色条纹
C．锦旗上出现七条白色条纹D．锦旗上只有一条红色条纹

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网