Question

【題目】如圖甲所示，放在水平地面上的物體A受到水平向右的力F的作用．力F的大小以及物體A的運(yùn)動(dòng)速度大小v隨時(shí)間t的變化情況如圖乙所示．

（1）當(dāng)t=7s時(shí)，物體A受到的摩擦力f的大小為_______N，方向?yàn)?/span>__________．

（2）根據(jù)圖乙有關(guān)信息，求F=10N時(shí)該力的功率____．

（3）如圖丙所示，在A的兩側(cè)分別掛上柱狀重物B、C，且C的一部分浸入水中．已知GB=20N，GC=50N，C的橫截面積為30cm2，長(zhǎng)度足夠，水夠深．若物體A移動(dòng)就會(huì)觸發(fā)報(bào)警裝置（圖中未畫(huà)出），當(dāng)物體A不移動(dòng)時(shí)，最高水位與最低水位的差是多少____？（g取10N/kg）

Answer 1

【答案】 10 水平向左 0W或50W 0.8m

【解析】(1)由v隨時(shí)間t的變化圖象可知，當(dāng)運(yùn)動(dòng)8s以后物體A做勻速直線運(yùn)動(dòng)，處于平衡狀態(tài)，受到水平向右的拉力和水平向左的摩擦力是一對(duì)平衡力，由二力平衡條件可得：f＝F＝10N，∵物體受到的摩擦力只與接觸面的粗糙程度和壓力的大小有關(guān)，與運(yùn)動(dòng)的速度無(wú)關(guān)，∴當(dāng)t＝7s時(shí)，物體A勻變速直線運(yùn)動(dòng)，受到的摩擦力為10N，方向水平向左；(2)由乙圖可知，06s間有一拉力F＝10N時(shí)的點(diǎn)，物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，則該力的功率為0W；8s以后，拉力F＝10N時(shí)，物體A以5m/s做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則該力的功率P＝Fv＝10N×5m/s＝50W；(3) 當(dāng)物體A靜止受摩擦力時(shí)，物體C受到的浮力：①受到水平向右的靜摩擦力為12N時(shí)，物體受到的浮力：F浮′＝fGCGB＝12N50N20N＝42N，②受到水平向左的靜摩擦力為12N時(shí)，物體受到的浮力：F浮″＝GCGBf＝50N20N12N＝18N，物體C所受浮力的最大變化量：△F浮＝F浮′F浮″＝42N18N＝24N，∵F浮＝ρgV排，V＝Sh，∴最高水位與最低水位的差：△h＝ ＝＝0.8m.