题文

如图所示，一个边长为0.1m质量为3kg的正方体A，静止在水平地面上，用水平拉力F拉着物体A在水平地面上作匀速直线运动。已知运动过程中物体所受阻力为物重的0.1倍。求： （1）此物体的密度； （2）拉力F； （3）物体对地面的压强。

题型：计算题  难度：中档

答案

（1）3×103kg／m3 （2）3N （3）3×103Pa

据专家权威分析，试题“如图所示，一个边长为0.1m质量为3kg的正方体A，静止在水平地面上..”主要考查你对  压强的大小及其计算，密度的计算，平衡力与平衡状态  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

压强的大小及其计算密度的计算平衡力与平衡状态

考点名称：压强的大小及其计算

• 计算公式：
  P=F/S，式中p单位是：帕斯卡，简称：帕，1帕=1牛/米²，压力F单位是：牛；受力面积S单位是：米²。

• 对压强公式的理解：
  1．此公式适用于任何情况，即固体、液体、气体的压强计算都可用此公式。
  
  2．此公式中各物理量单位分别是p→Pa、F→N、s→m²。在计算物体的压强时，只有当F的单位为N，S 的单位为m²时，压强的单位才能是Pa，因此在计算中必须统一单位。
  
  3．一张报纸平放时对桌子的压强约0．5Pa。成人站立时对地面的压强约为1．5×10⁴Pa，它表示：人站立时，其脚下每平方米面积上，受到脚的压力为1．5× 10⁴N。
  
  4．公式中的，是压力而不是重力。即使在某些情况下，压力在数值上等于物体所受的重力，也不应把公式直接写成，而应先注明F=G得：。
  
  5．公式中的受力面积S，是指受力物体发生形变的那部分面积，也就是两物体的实际接触面积，而不一定是受力物体的表面积。如图所示，一个圆台形物体置于水平地面上，分别采用A、B两种方式放置，对地面的压力不变，但图A中受力面积是S2，图B中受力面积为S1，而它们都与水平地面的面积大小无关。
  
  6.  由公式推导出F=pS和可用于计算压力和受力面积的大小。
  
  巧用求柱体压强：
    将一密度均匀、高为h的圆柱体放在水平桌面上，桌面受到的压强，所圆柱体(包括长方体、正方体等)产生的压强，只与固体的密度和高度有关，而与固体的重力、体积和底面积因素无关，应用公式就给解这类题带来很大方便。
  例1如图所示，两圆柱形铁柱的底面半径之比是 3：1，高度相同，则它们对水平地面的压强之比为（   ）
  
  A．3：1B．1：3C．1：1D．9：l
  解析：本题是分析圆柱体的压强，可直接利用公式进行分析。因为两圆柱体的密度相同、高度相同，所以压强相同，选项C正确。
  答案：C
  

考点名称：密度的计算

• 公式：
  密度的公式：ρ=m/V(ρ表示密度、m表示质量、V表示体积)
  
  密度公式变化：m=ρV、V=m/ρ
  
  

• 正确理解密度公式：
  理解密度公式时，要注意条件和每个物理量所表示的特殊含义。从数学的角度看有三种情况（判断正误）：
  
  1. 同种物质:
  （1）ρ一定时，m和V成正比；（因为ρ=m/V，ρ一定，m增大，V也增大，所以成正比）
  （2）m一定时，ρ与V成反比；（因为m=ρv,m一定，v增大，ρ变小，所以成反比）
  （3）V一定时，ρ与m成正比。
  结合物理意义，三种情况只有（1）的说法正确，（2）（3）都是错误的。
  因为同种物质的密度是一定的，它不随体积和质量的变化而变化，所以在理解物理公式时，不可能脱离物理事实，不能单纯地从数学的角度理解物理公式中各量的关系。
  
  2. 不同物质:
  （1）具有不同物质的物体，在体积相同的情况下，密度大的质量也大，物体的质量跟它的密度成正比；
  （2）具有不同物质的物体，在质量相同的条件下，密度大的体积反而小，物体的体积跟它的密度成反比。

考点名称：平衡力与平衡状态

• 定义：
  平衡状态：物体保持静止状态或匀速直线运动状态；
  悬挂着的电灯、放在桌面上的书、在平直公路上做匀速直线运动的汽车、在空中匀速直线下降的降落伞都处于平衡状态。如下图：
  
  
  平衡力：物体在受到几个力作用时，如果保持静止状态或匀速直线运动状态，这几个力称为平衡力。即这几个力的合力为零，作用效果相互抵消。
  悬挂着的电灯能保持静止，是因为电灯受到的重力和灯绳对它的拉力是一对平衡力(图甲)；在平直公路上做匀速直线运动的汽车，受到向前的牵引力和地面、空气对它的向后的阻力，这时牵引力和阻力是一对平衡力(图乙)。桌面上的书保持静止，书受到的重力和桌面对书的支持力是一对平衡力(图丙)。