分析 (1)水平地面上物体的压力和自身的重力相等,据此求出立方体M对木板的压力;根据S=L2求出受力面积,利用P=$\frac{F}{S}$求出立方体M对木板的压强;
(2)根据G=mg求出立方体M的质量,利用ρ=$\frac{m}{V}$求出其密度的大小;
(3)利用s=vt求出立方体M在木板上移动的距离s,利用W=Fs求拉力做功;利用功率公式P=Fv求拉力做功功率.
(4)如图所示,当物块到达A点时,细线断裂,知道木板受到物块的压力、木板AB的长度,求出拉力和压力的力臂,根据杠杆的平衡条件求细绳的拉力.
解答 解:(1)立方体M的边长L=$\root{3}{V}$=$\root{3}{1{dm}^{3}}$=1dm=0.1m,则S=L2=(0.1m)2=1×10-2m2;
立方体M对木板的压力为F=G=50N;
则压强为p=$\frac{F}{S}$=$\frac{50N}{1×{10}^{-2}{m}^{2}}$=5×103Pa;
(2)立方体M的质量为m=$\frac{G}{g}$=$\frac{50N}{10N/kg}$=5kg;
大理石的密度为ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{5kg}{1×{10}^{-3}{m}^{3}}$=5×103kg/m3.
(3)由v=$\frac{s}{t}$得:立方体M在木板上移动的距离s=vt=0.1m/s×5s=0.5m,
则拉力做功W=Fs=10N×0.5m=5J;
功率P=Fv=10N×0.1m/s=1W.
(4)如图所示,设当物块到达D点时,细线断裂,则AD=s+$\frac{1}{2}$L=0.5m+$\frac{1}{2}$×0.1m=0.55m;
木板受到物块的压力F=G=50N,
由于木板刚好平衡,则根据杠杆平衡条件得:
F×AD=F′×AB,
所以,F′=$\frac{F×AD}{AB}$=$\frac{50N×0.5m}{1m}$=27.5N.
答:(1)立方体M对木板的压强为5×103Pa;
(2)立方体M的密度为5×103kg/m3;
(3)5s内拉力F做的功和功率分别为5J、1W;
(4)细绳能承受的最大拉力为27.5N.
点评 本题考查了学生对杠杆平衡条件、功的公式、功率公式的掌握和运用,关键是利用杠杆平衡条件的利用,对学生来说有一定难度.
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A. | △U2与△I的比值不变 | |
B. | R3消耗的电功率增加了△U1•△I | |
C. | 电压表V2与V1示数之差变小 | |
D. | 电压表V1示数变大,电压表V2示数变小,电流表A示数变大 |
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车架材料 | 车架体积/cm3 | 车架质量/kg | 整车质量/kg |
碳纤维 | 2500 | 4.5 | 10 |
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