5.如圖所示,一個(gè)邊長(zhǎng)為10cm、重4N的正方體木塊,掛在一彈簧測(cè)力計(jì)下,處于靜止?fàn)顟B(tài).請(qǐng)你完成下列問題:
(1)畫出彈簧測(cè)力計(jì)下的木塊所受力的示意圖;
(2)兩個(gè)物體間力的作用是相互的,當(dāng)把其中的一個(gè)力稱為作用力時(shí),另一個(gè)力就叫做反作用力.牛頓第三定律告訴我們:兩個(gè)物體之間的作用力與反作用力總是大小相等,方向相反,作用在同一條直線上.如圖所示彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F'(即彈簧所受木塊的拉力)等于木塊所受重力G的大小,即F'=G. 請(qǐng)你依據(jù)牛頓第三定律和二力平衡的條件對(duì)此加以證明;
(3)當(dāng)把該木塊從彈簧測(cè)力計(jì)上取下,放在1m2的水平桌面上時(shí),木塊對(duì)桌面的壓強(qiáng).

分析 (1)分析物體的受力情況,畫出受力地示意圖;
(2)先根據(jù)處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物體受到平衡力作用,分析物體A在水平方向所受的拉力和摩擦力是一對(duì)平衡力;然后再利用作用力與反作用力的關(guān)系,分析彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)物體A的拉力與物體A對(duì)彈簧測(cè)力計(jì)的拉力是一對(duì)相互作用力,根據(jù)平衡力大小的特點(diǎn)、相互作用力大小的特點(diǎn)以及利用等效替代法進(jìn)行證明;
(3)物體的對(duì)桌面的壓力大小等于重力大小,求出受力面積大小,由壓強(qiáng)公式求解.

解答 解:(1)木塊受豎直向下的重力和豎直向上拉力的作用,如下所示:

(2)證明:因?yàn)槲矬wA處于靜止?fàn)顟B(tài),物體A在豎直方向上受到拉力和重力是一對(duì)平衡力,所以彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)物體的拉力等于物體所受重力力,即F=G;
而測(cè)力計(jì)對(duì)物體A的拉力F與物體A對(duì)測(cè)力計(jì)拉力F′是一對(duì)作用力與反作用力,由牛頓第三定律可知:F=F′,所以F′=G.
(3)重4N的正方體木塊,對(duì)桌面的壓力 F=G=4N,
受力面積S=0.1m×0.1m=0.01m2,
放在1m2的水平桌面上時(shí),
木塊對(duì)桌面的壓強(qiáng):
p=$\frac{F}{S}=\frac{4N}{0.01{m}^{2}}$=400Pa.
答:(1)如上圖所示;(2)如上所示;(3)木塊對(duì)桌面的壓強(qiáng)為400Pa.

點(diǎn)評(píng) 本題考查力的示意圖畫法、力的作用相互性和二力平衡的知識(shí)及壓強(qiáng)的計(jì)算.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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(2)分別用這兩根橡皮筋制成的測(cè)力計(jì)代替彈簧秤,則用橡皮筋B制成的測(cè)力計(jì)量程大,用橡皮筋A(yù)制成的測(cè)力測(cè)量的精確程度高(均選填“A”或“B”).

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17.(1)完成圖甲中的光路.
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