Question

一棱长为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像，如图所示，（g取10N/kg）求：

（1）木块的密度
（2）木块下落过程中，重力所做的功
（3）木块对地面的最大压强
（4）从开始下落到完全静止的过程中，能量是怎样转化的？

Answer 1

（1）0.6×10³kg/m³（2）W=Gh=6N×3m=18J （3）3600Pa（4）木块落地之前，木块的重力势能转化为动能，落地后，机械能转化为内能。

试题分析：（1）由图像可知：木块静止时对地压力为6N；即F_压=G=6N；

v_木=（0.1m）³=1×10^-3m³
 
（2）W="Gh=6N×3m=18J"
（3）图中最大压力为F=36N
 
（4）木块落地之前，木块的高度减小，木块的速度增大，能量的转化为：重力势能转化为动能，落地后，机械能转化为内能。