Question

13．如圖所示，小王為了將放置在水平地面上，重為G的物體提升到高處，小王站在高臺上用細(xì)繩豎直向上拉升重物，當(dāng)小明用如圖2甲所示隨時間變化的向上拉力F拉繩時，物體的速度v和上升的高度h隨時間t變化的關(guān)系圖象分別如圖2乙丙所示，若物體與地面的接觸面積S=5×10^-2m²，求：

（1）在1-3s內(nèi)，物體上升的平均速度是多少？
（2）物體的重力是多大？
（3）在0-1s內(nèi)，物體對地面的壓強(qiáng)是多大？

Answer 1

分析 （1）從圖丙中得出在1-3s內(nèi)，物體上升的高度，利用速度公式計算平均速度；
（2）首先根據(jù)圖乙確定物體的運(yùn)動狀態(tài)，然后根據(jù)圖甲，并結(jié)合二力平衡的條件得出物體的重力；
（3）從圖甲中得出0-1s內(nèi)物體受到的拉力，根據(jù)力的合成得出物體對地面的壓力，利用壓強(qiáng)公式計算壓強(qiáng)．

解答 解：（1）由圖丙可知，在1-3s內(nèi)，物體上升的高度h=3.75m，
則物體上升的平均速度是v=$\frac{h}{t}$$\frac{3.75m}{2s}$=1.875m/s；
（2）由圖乙知，物體在2-3s內(nèi)做勻速直線運(yùn)動，此時受到平衡力的作用，重力等于其拉力，
由圖甲知，物體在2-3s內(nèi)所受的拉力為F=40N，所以物體的重力為G=F=40N；
（3）由圖甲可知，在0-1s內(nèi)，物體受到的拉力F_拉=30N，
則物體此時對地面的壓力F_壓=G-F_拉=40N-30N=10N，
所以物體對地面的壓強(qiáng)p=$\frac{{F}_{壓}}{S}$=$\frac{10N}{5×1{0}^{-2}{m}^{2}}$=200Pa．
答：（1）在1-3s內(nèi)，物體上升的平均速度是1.875m/s；
（2）物體的重力是40N；
（3）在0-1s內(nèi)，物體對地面的壓強(qiáng)是200Pa．

點評 本題綜合題考查了速度、重力、壓強(qiáng)的計算，二力平衡的條件的應(yīng)用扥知識點，能從題目提供的圖中得出每秒內(nèi)的相關(guān)信息是本題的關(guān)鍵．