(2014•吴中区二模)一边长为10cm的正方体木块,从距离水平地面3m的高处由静止释放,空气阻力忽略不计,用压力传感器

(2014•吴中区二模)一边长为10cm的正方体木块,从距离水平地面3m的高处由静止释放,空气阻力忽略不计,用压力传感器记录了从木块撞击地面开始到最后完全静止时的压力变化情况,并根据记录的数据绘制了压力随时间变化的关系图象,如图所示,(g取10N/kg)求:
(1)木块下落过程中,重力所做的功;
(2)木块对地面的最大压强;
(3)正方体木块的密度.
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liujing88688 幼苗

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解题思路:(1)根据绘制了压力随时间变化的关系图象,可得出木块静止时对地面的压力,利用F=G求木块重力,再利用W=Gh求得重力所做的功;
(2)由图得出最大压力,知道接触面积,利用压强公式求最大压强;
(3)利用G=mg求得其质量,已知正方体木块的边长,可求得其体积,然后利用密度公式求木块的密度.

(1)根据压力随时间变化的关系图象可知木块静止时对地面的压力F=6N,
则G=F=6N,
重力所做的功W=Gh=6N×3m=18J;
(2)由图象可知,木块撞击地面时的最大压力F最大=36N,
s=10cm×10cm=100cm2=1×10-2m2
则木块对地面的最大压强:
p最大=
F最大
S=[36N
1×10−2m2=3.6×103Pa;
(3)木块的体积V=10cm×10cm×10cm=1000cm3=1×10-3m3
木块的质量m=
G/g]=[6N/10N/kg]=0.6kg,
木块的密度ρ=[m/V]=
0.6kg
1×10−3m3=0.6×103kg/m3
答:(1)木块下落过程中,重力所做的功为18J;
(2)木块对地面的最大压强为3.6×103Pa;
(3)正方体木块的密度为0.6×103kg/m3

点评:
本题考点: 密度的计算;压强的大小及其计算;功的计算.

考点点评: 此题综合考查了重力、功、密度、压强的计算,能从图象中找出有用的信息是本题的关键.

1年前

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