Question

1．一邊長(zhǎng)為10cm的正方體物塊，從距離水平地面3m的高處由靜止釋放，空氣阻力忽略不計(jì)，用壓力傳感器記錄了從物塊撞擊地面開始到最后完全靜止時(shí)的壓力變化情況，并根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)繪制了壓力隨時(shí)間變化的關(guān)系圖象，如圖所示．則下列說法正確的是（　�。�

• A． 物塊下落過程中，重力所做的功為108J
• B． 物塊對(duì)地面的最大壓強(qiáng)為3.6×10³Pa
• C． 該物塊投入水中靜止時(shí)漂浮于水面
• D． 下落過程中物塊的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能

Answer 1

分析 （1）根據(jù)繪制了壓力隨時(shí)間變化的關(guān)系圖象，可得出木塊靜止時(shí)對(duì)地面的壓力，利用F=G求木塊重力，再利用W=Gh求得重力所做的功；
（2）由圖得出最大壓力，知道接觸面積，利用壓強(qiáng)公式求最大壓強(qiáng)；
（3）利用G=mg求得其質(zhì)量，已知正方體物塊的邊長(zhǎng)，可求得其體積，然后利用密度公式求物塊的密度，與水的密度進(jìn)行比較，可判斷該物塊投入水中靜止時(shí)是否漂浮于水面．
（4）①動(dòng)能大小的影響因素：質(zhì)量、速度．質(zhì)量越大，速度越大，動(dòng)能越大；
②重力勢(shì)能大小的影響因素：質(zhì)量、被舉得高度．質(zhì)量越大，高度越高，重力勢(shì)能越大．

解答 解：
（1）根據(jù)壓力隨時(shí)間變化的關(guān)系圖象可知物塊靜止時(shí)對(duì)地面的壓力F=6N，
則物塊重力G=F=6N，
重力對(duì)物塊所做的功W=Gh=6N×3m=18J；故A錯(cuò)誤；
（2）由圖象可知，物塊撞擊地面時(shí)的最大壓力F_最大=36N，
s=10cm×10cm=100cm²=1×10^-2m²，
則物塊對(duì)地面的最大壓強(qiáng)：
p_最大=$\frac{{F}_{最大}}{S}$=$\frac{36N}{1×1{0}^{-2}{m}^{2}}$=3.6×10³Pa；故B正確；
（3）物塊的體積V=10cm×10cm×10cm=1000cm³=1×10^-3m³，
物塊的質(zhì)量m=$\frac{G}{g}$=$\frac{6N}{10N/kg}$=0.6kg，
物塊的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{0.6kg}{1×1{0}^{-3}{m}^{3}}$=0.6×10³kg/m³＜ρ_水，
所以該物塊投入水中靜止時(shí)漂浮于水面，故C正確；
（4）一個(gè)物塊從高處下落的過程中，物塊的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化成動(dòng)能（不計(jì)空氣阻力），故D正確．
故選：BCD．

點(diǎn)評(píng) 此題綜合考查了重力、功、密度、壓強(qiáng)的計(jì)算和能量的轉(zhuǎn)化，能從圖象中找出有用的信息是本題的關(guān)鍵．