Question

如圖所示，輕質(zhì)硬桿K左側(cè)與墻體相連（可自由轉(zhuǎn)動，不能水平移動），右側(cè)與A固定；長方體滑塊B置于光滑水平地面上，A與B的接觸面粗糙程度不變，A、B間的滑動摩擦力大小為f；人的重力為G_人，與地面的接觸面積為S_人；動滑輪P的重力為G。

	0 ~ 2 s	4 ~ 6 s	8 ~ 10 s
A	相對地面靜止	相對地面靜止	相對地面靜止
B	向左勻速直線運動	向右勻速直線運動	向右勻速直線運動
C	浸沒在水中， 以 2cm/s 速度勻速下降	浸沒在水中， 以 4cm/s 速度勻速上升	在空中， 以 6cm/s 速度勻速上升

以2cm/s速度勻速下降  以4cm/s速度勻速上升  以6cm/s速度勻速上升在拉動過程中選取了三段時間，用表格記錄了A、B、C的運動狀態(tài)，圖甲記錄了繩對C豎直向上的拉力FC，圖乙記錄了人對繩豎直向下的拉力FD。

       

甲                                      乙

    在拉動過程中，B足夠長，A始終沒有掉下；C受水的阻力、C露出水面后表面附著的水的質(zhì)量忽略不計；運動中空氣阻力不計；細繩的質(zhì)量、滑輪與軸的摩擦忽略不計；繩或豎直或水平，不可伸縮且長度足夠。求：（1）在4 ~ 6 s內(nèi)，桿K對A作用力的方向，并簡述理由。揚州大學附屬中學東部分校姜雪峰編制

    （2）在0 ~ 2 s內(nèi)，人對地面的壓強p人為多少？（用字母F、f、S_人、G、 G_人表示）

    在4 ~ 6 s內(nèi)人對地面的壓強比0 ~ 2 s減小了多少？（用字母f、S_人表示）

    （3）若C的重力G_C=40N， F₃= 2 F₁， 且 F₃′∶F₂′∶F₁′= 3∶2∶1，則C在0 ~ 2 s內(nèi)所受的浮力為多少？人在8 ~ 10 s內(nèi)做功的功率為多少？

Answer 1

解：（1）A受到桿K的作用力FK向左。因為在4~6 s內(nèi)，A相對于B向左運動，可知B對A摩擦力f ′向右，A處于靜止狀態(tài)，水平方向必定受平衡力作用，所以F_K向左。 (方向和理由都正確得1分，只答方向不給分)

（3）以C為研究對象：

在 8 ~ 10 s內(nèi)有F₃= G_C= 40 N ∴F₁= F₃/2=20N

在 0 ~ 2 s內(nèi)有F₁+F_浮= G_C ∴F_浮= 20 N （1分）

以B 為研究對象：

在4 ~ 6 s內(nèi)有 F₁+ f = 2 F₂′－ G_P

在8 ~ 10 s內(nèi)有F₃+ f = 2 F₃′－ G_P

∴F₃－F₁= 2（F₃′－ F₂′）= 2 F₃′/3

∴F₃′=30N (1分)

在8 ~ 10 s內(nèi)，人做功的功率：

P = F₃′v = 30N×0.12m/s = 3.6 W （1分）

評分意見：其它解法，參照本標準給分