Question

【题目】现用水平推力F沿水平面推动长方体木块，推力F与木块的速度v随时间t变化的图象分别如图甲、乙所示．已知长方体木块高h=1.2m，木块的密度ρ=0.5×103kg/m3 ．
求：（取g=10N/kg）
（1）木块对地面的压强p；
（2）在3～5s内，推力对木块所做的功；
（3）请在图丙中，画出0～6s内木块所受的摩擦力f随时间t变化的图线．

Answer 1

【答案】
（1）解：设木块底面积为S，则体积V=hS

木块对地面压力：

F=G=mg=ρVg=ρhSg，

木块对地面压强：

p= = =ρhg=0.5×103kg/m3×1.2m×10N/kg=6000Pa

（2）解：由图乙可知3～5s内木块运动速度v=1.0m/s，

由v= 得3～5s内木块运动距离：

s=vt=1.0m/s×2s=2m

由图甲可知3～5s内推力F=200N，

推力做的功W=Fs=200N×2m=400J

（3）解：
【解析】（1）设木块底面积为S，则体积V=hS，木块对地面压力F=G，木块对地面压强p= = =ρhg；（2）由图乙可知3～5s内木块运动速度，利用s=vt求3～5s内木块运动距离，由图甲可知3～5s内推力，利用W=Fs求推力做的功；（3）由图乙可知0～1s内木块静止，受到的摩擦力等于推力，由图甲可知0～1s内推力大小，可知木块在0～1s内木块受到的摩擦力； 由图乙可知1～6s内木块先加速、再匀速，最后减速运动，但压力和接触面的粗糙程度不变，摩擦力不变；由图甲可知3～5s内推力，此时木块匀速运动，受到的摩擦力等于推力，可得0～6s内木块所受的摩擦力f随时间t变化的图线．
【考点精析】通过灵活运用压强的大小及其计算和功的计算，掌握压强的计算公式及单位：公式：p =F/s ,p表示压强，F表示压力，S表示受力面积压力的单位是 N，面积的单位是 m2, 压强的单位是 N/m2,叫做帕斯卡，记作Pa ．1Pa=1N/m2．(帕斯卡单位很小，一粒平放的西瓜子对水平面的压强大约为20Pa）；功的计算公式：W = F S；F 表示力，单位：牛( N ) ． S 表示距离，单位：米（m）W表示功， 功的单位就是牛· 米 ． 叫作焦耳．即：1 J = 1N·m即可以解答此题．