Question

4．如圖所示是某帆船運動愛好者使用的一款帆船，帆船由船體、帆桿、面積為8m²的三角帆和帶有萬向節(jié)的桅桿組成，質(zhì)量為20kg，依靠風力在海面上行駛．
（1）從你所學知識角度判斷：風吹帆船前進不能（選填“能”或“不能”）說明運動需要力來維持．人站在帆船上，帆船受到的重力和浮力不是（選填“是”或“不是”）一對平衡力．
（2）帆船運動愛好者登上帆船時，船體下沉了0.05m³，則他的體重大約是500 N．
（3）某次運動中，船帆承受的風壓為50Pa，此時風對船帆的作用力是400 N．

Answer 1

分析 （1）力不是維持運動的原因，力是改變物體運動狀態(tài)的原因；物體受到平衡力的作用時處于靜止或勻速直線運動狀態(tài)；
（2）帆船運動愛好者登上帆船時，船增大的浮力等于人的重力；
（3）已知船帆的面積和船帆承受的風壓為40Pa，利用p=$\frac{F}{S}$即可求得此時風對船帆的作用力．

解答 解：
（1）風吹帆船運動，沒風吹由于慣性帆船還能繼續(xù)運動，說明運動并不需要力來維持；
無風吹由于水阻力會慢慢停下來，說明力是改變物體運動狀態(tài)的原因；
帆船在運動時會隨海浪不斷上下運動，不是做勻速直線運動，所以受到的重力與浮力不是一對平衡力；
（2）帆船漂浮在水面，F(xiàn)_浮=G_船，
人登上帆船時帆船仍漂浮，F(xiàn)_浮′=G_船+G_人，
所以G_人=F_浮′-F_浮=△F_浮=ρ_水g△V_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.05m³=500N；
（3）根據(jù)p=$\frac{F}{S}$得，風對船帆的作用力為：
F=pS=50Pa×8m²=400N．
故答案為：（1）不能；不是；（2）500；（3）400．

點評 本題考查了力與運動的關(guān)系、平衡力的辨別、阿基米德原理、壓強公式的應用，是一道綜合性較強的題目，知道物體漂浮，浮力等于重力是解答此題的關(guān)鍵；力是改變物體運動狀態(tài)的原因，但不是維持物體運動的原因，對學生來說較難理解，應認真領(lǐng)會！