Question

14．一邊長為0.1m的實心正方體重為12N，用水平向右的拉力F使其在沿水平面勻速運動了5m，拉力F做的功為50J．（ρ_水=1.0×10³kg/m³，g=10N/kg）   求：
（1）正方體對水平面的壓強；
（2）正方體受到的摩擦力；
（3）將該正方體投入足夠深的水中，靜止時它受到的浮力．

Answer 1

分析 （1）正方體對地面的壓力等于其重力，根據(jù)p=$\frac{F}{S}$求出壓強；
（2）根據(jù)W=Fs求出拉力，因為勻速運動，所以摩擦力和拉力是平衡力，大小相等；
（3）根據(jù)求出完全浸沒時受的浮力，判斷出物體在水中的狀態(tài)，再求浮力．

解答 已知：重力G=12N，距離s=5m，功W=50J，ρ_水=1.0×10³kg/m³，g=10N/kg
求：（1）正方體對水平面的壓強p=？；（2）正方體受到的摩擦力f=？；（3）靜止時它受到的浮力F_浮=？
解：（1）正方體對地面的壓力：F=G=12N，
對水平面的壓強：p=$\frac{F}{S}$=$\frac{12N}{（0.1m）^{2}}$=1200Pa；
（2）由W=Fs得：
拉力：F=$\frac{W}{s}$=$\frac{50J}{5m}$=10N，
由二力平衡得：摩擦力f=F=10N；
（3）正方體浸沒時的浮力：
F_浮=ρ_水gV_排=ρ_水gV_物=1.0×10³kg/m³×10N/kg×（0.1m）³=10N，
由 F_浮＜G，得：正方體靜止時處于沉底，
故F_浮=10N．
答：（1）正方體對水平面的壓強1200Pa；
（2）正方體受到的摩擦力10N；
（3）靜止時它受到的浮力10N．

點評 此題主要考查的是學生對壓強、功和浮力計算公式以及二力平衡、浮沉條件的理解和掌握，綜合性較強，難度不大．