Question

12．如圖所示，水平地面上有一塊密度0.5×10³kg/m³的正方體木塊A，有刻度尺測量按1：100比例縮小的木塊A模型邊長如圖甲，刻度尺上模型邊長示數(shù)為1.20cm．實(shí)際正方體木塊A靜止時(shí)對水平地面的壓強(qiáng)為6000Pa．小明用水平推力F把實(shí)際木塊A向前推動(dòng)，此過程中，推力F和木塊前進(jìn)的速度v的大小隨時(shí)間t的變化情況分別如圖乙、丙所示．在1～3s木塊A的平均速度為0.5m/s，則在0～5s內(nèi)小明推力對木塊A做的總功是700J（g取10N/kg）

Answer 1

分析 （1）使用刻度尺測量物體長度時(shí)，要觀察是否從0刻度線量起，起始端沒從0開始，要以某一刻度當(dāng)作“0”刻度，讀出末端刻度值，減去前面的刻度即為物體長度，注意刻度尺要估讀到分度值的下一位；
根據(jù)比例1：100，求出物體A的實(shí)際邊長．
（2）木塊放在水平地面時(shí)的壓力和自身的重力相等，已知木塊是正方體；則可以利用p=ρgh求對水平地面的壓強(qiáng)．
（3）在0～1s內(nèi)物體沒有移動(dòng)，處于靜止?fàn)顟B(tài)，沒有做功；
已知在1～3s木塊A的平均速度為0.5m/s，根據(jù)乙圖找出此時(shí)的推力，根據(jù)W=Fs計(jì)算出推力做的功；
根據(jù)丙圖算出在3-5s內(nèi)通過的距離，根據(jù)乙圖找出此時(shí)的推力，根據(jù)W=Fs計(jì)算出推力做的功；然后計(jì)算出0～5s內(nèi)小明推力對木塊A做的總功．

解答 解：
（1）由圖知：刻度尺上1cm之間有10個(gè)小格，所以一個(gè)小格代表1mm，即刻度尺的分度值為1mm；
木塊A模型左側(cè)與2.00cm對齊，右側(cè)與3.20cm對齊，所以木塊A模型的邊長為l=3.20cm-2.00cm=1.20cm．
木塊A的實(shí)際邊長為：L=100l=100×1.20cm=120.00cm=1.2m；
（2）由于木塊是正方體，放在水平地面時(shí)，
由p=$\frac{F}{S}$=$\frac{G}{S}$=$\frac{mg}{S}$=$\frac{ρVg}{S}$=$\frac{ρShg}{S}$=ρgh可知：
對水平地面的壓強(qiáng)p=ρgh=0.5×10³kg/m³×1.2m×10N/kg=6000Pa；
（3）在0～1s內(nèi)物體沒有移動(dòng)，處于靜止?fàn)顟B(tài)，沒有做功；
在1～3s木塊A的平均速度為0.5m/s，
由v=$\frac{s}{t}$可得，在1-3s內(nèi)移動(dòng)的距離為：
s₁=v₁t₁=0.5m/s×2s=1m，
根據(jù)乙圖找出此時(shí)的推力為300N，
此過程做功W₁=F₁s₁=300N×1m=300J；
由圖象可知在3～5s內(nèi)的運(yùn)動(dòng)速度v₂=1m/s，推力F₂=200N，
由v=$\frac{s}{t}$可得，在3-5s內(nèi)移動(dòng)的距離為：
s₂=v₂t₂=1m/s×2s=2m，
推力做功：W₂=F₂s₂=200N×2m=400J；
在0～5s內(nèi)小明推力對木塊A做的總功是：W=W₁+W₂=300J+400J=700J．
故答案為：1.20；6000；700．

點(diǎn)評 本題考查了刻度尺的使用，學(xué)生對力學(xué)圖象的分析能力，能從圖象上得到有用的物理信息是解題的關(guān)鍵，是一道鍛煉學(xué)生分析思考能力的好題．