Question

1．一邊長為10cm的正方體物塊，從距離水平地面3m的高處由靜止釋放，空氣阻力忽略不計(jì)，用壓力傳感器記錄了從物塊撞擊地面開始到最后完全靜止時(shí)的壓力變化情況，并根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)繪制了壓力隨時(shí)間變化的關(guān)系圖象，如圖所示，則下列說法正確的是（　�。�
①該物塊的密度為6×10³kg/m³
②物塊下落過程中，重力所做的功為18J
③該物塊投入水中時(shí)會(huì)下沉
④物塊對地面的最大壓強(qiáng)為3.6×10³Pa．

• A． 只有①③正確
• B． 只有③④正確
• C． 只有①④正確
• D． 只有②④正確

Answer 1

分析 （1）利用G=mg求得其質(zhì)量，已知正方體物塊的邊長，可求得其體積，然后利用密度公式求物塊的密度．
（2）根據(jù)繪制了壓力隨時(shí)間變化的關(guān)系圖象，可得出物塊靜止時(shí)對地面的壓力，利用F=G求物塊重力，再利用W=Gh求得重力所做的功；
（3）根據(jù)物體的密度和液體密度的關(guān)系判斷物體的浮沉；
（4）由圖得出最大壓力，知道接觸面積，利用壓強(qiáng)公式求最大壓強(qiáng)．

解答 解：
①根據(jù)壓力隨時(shí)間變化的關(guān)系圖象可知，物塊靜止時(shí)對地面的壓力F=6N，
則物塊的重力：G=F=6N，
物塊的體積：V=10cm×10cm×10cm=1000cm³=1×10^-3m³，
物塊的質(zhì)量：m=$\frac{G}{g}$=$\frac{6N}{10N/kg}$=0.6kg，
物塊的密度：ρ_物=$\frac{m}{V}$=$\frac{0.6kg}{1×1{0}^{-3}{m}^{3}}$=0.6×10³kg/m³，故①錯(cuò)誤；
②物塊下落的高度h=3m，則重力所做的功：W=Gh=6N×3m=18J，故②正確；
③因?yàn)棣?SUB>物＜ρ_水，所以該物塊投入水中時(shí)會(huì)漂浮，故③錯(cuò)誤；
④由圖象可知，物塊撞擊地面時(shí)的最大壓力F_最大=36N，
物塊的底面積：S=10cm×10cm=100cm²=1×10^-2m²，
則物塊對地面的最大壓強(qiáng)：
p_最大=$\frac{{F}_{最大}}{S}$=$\frac{36N}{1×1{0}^{-2}{m}^{2}}$=3.6×10³Pa，故④正確．
故選D．

點(diǎn)評 此題綜合考查了重力、功、密度、壓強(qiáng)的計(jì)算，能從圖象中找出有用的信息是本題的關(guān)鍵．