三、简答题(本题共7小题,共55分)
18. (6分)按照题目要求作图.
(1) 如图甲,书静止放在水平桌面上,请在O点画出书受到的重力G和支持力F的示意图.
(2) 在劳动实践活动中,小刚用平板车运送货物,使货物与车一起沿水平路面向右做匀速直线运动,请在图乙中以O点为作用点,画出该货物的受力示意图.
(3) 如图丙,一小车水平向右匀速运动,在车厢顶部用细绳竖直悬挂一个小球,小球与竖直车厢壁刚好接触.作出小车向右匀速运动时小球受力的示意图.

18. (6分)按照题目要求作图.
(1) 如图甲,书静止放在水平桌面上,请在O点画出书受到的重力G和支持力F的示意图.
(2) 在劳动实践活动中,小刚用平板车运送货物,使货物与车一起沿水平路面向右做匀速直线运动,请在图乙中以O点为作用点,画出该货物的受力示意图.
(3) 如图丙,一小车水平向右匀速运动,在车厢顶部用细绳竖直悬挂一个小球,小球与竖直车厢壁刚好接触.作出小车向右匀速运动时小球受力的示意图.
答案
(1) 甲图中,书静止在水平桌面上,受到重力$G$和支持力$F$的作用。重力方向竖直向下,支持力方向竖直向上,作用点均在$O$点。示意图如下:
[甲图:在$O$点向下画箭头表示重力$G$,向上画箭头表示支持力$F$,两者长度相等。]
(2) 乙图中,货物与车一起沿水平路面向右做匀速直线运动,货物在水平方向不受力,只受重力$G$和支持力$F$,二者大小相等、方向相反,作用点在$O$点。示意图如下:
[乙图:在$O$点向下画箭头表示重力$G$,向上画箭头表示支持力$F$,两者长度相等。]
(3) 丙图中,小车水平向右匀速运动,小球悬挂在车厢顶部,与竖直车厢壁刚好接触。小球只受重力$G$和绳子的拉力$T$,二者大小相等、方向相反且在同一直线上。示意图如下:
[丙图:在小球中心向下画箭头表示重力$G$,沿绳子方向向上画箭头表示拉力$T$,两者长度相等。]
[甲图:在$O$点向下画箭头表示重力$G$,向上画箭头表示支持力$F$,两者长度相等。]
(2) 乙图中,货物与车一起沿水平路面向右做匀速直线运动,货物在水平方向不受力,只受重力$G$和支持力$F$,二者大小相等、方向相反,作用点在$O$点。示意图如下:
[乙图:在$O$点向下画箭头表示重力$G$,向上画箭头表示支持力$F$,两者长度相等。]
(3) 丙图中,小车水平向右匀速运动,小球悬挂在车厢顶部,与竖直车厢壁刚好接触。小球只受重力$G$和绳子的拉力$T$,二者大小相等、方向相反且在同一直线上。示意图如下:
[丙图:在小球中心向下画箭头表示重力$G$,沿绳子方向向上画箭头表示拉力$T$,两者长度相等。]
19. (9分)水陆两用坦克的车体呈船形,比普通坦克要大,既可在陆地上行驶,又可在水面上航行.已知某水陆两用坦克的总质量$m = 2.8×10^{4}\ \mathrm{kg}$,履带与地面接触的总面积$S = 3.5\ \mathrm{m}^{2}$,g取10N/kg,$\rho_{水} = 1×10^{3}\ \mathrm{kg/m}^{3}$.求:
(1) 坦克在水平地面上行驶时对地面的压力.
(2) 在(1)中,坦克对水平地面的压强.
(3) 坦克在水面上航行时排开水的体积.
(1) 坦克在水平地面上行驶时对地面的压力.
(2) 在(1)中,坦克对水平地面的压强.
(3) 坦克在水面上航行时排开水的体积.
答案
(1)$2.8×10^{5}\ \mathrm{N}$;(2)$8×10^{4}\ \mathrm{Pa}$;(3)$28\ \mathrm{m}^{3}$
解析
(1)坦克在水平地面上行驶时,对地面的压力等于其重力,即:
$F = G = mg = 2.8×10^{4}\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg} = 2.8×10^{5}\ \mathrm{N}$
(2)坦克对水平地面的压强:
$p = \frac{F}{S} = \frac{2.8×10^{5}\ \mathrm{N}}{3.5\ \mathrm{m}^{2}} = 8×10^{4}\ \mathrm{Pa}$
(3)坦克在水面上航行时,漂浮在水面,浮力等于重力,即$F_{浮} = G = 2.8×10^{5}\ \mathrm{N}$,由$F_{浮} = \rho_{水}gV_{排}$得排开水的体积:
$V_{排} = \frac{F_{浮}}{\rho_{水}g} = \frac{2.8×10^{5}\ \mathrm{N}}{1×10^{3}\ \mathrm{kg/m}^{3}×10\ \mathrm{N/kg}} = 28\ \mathrm{m}^{3}$
$F = G = mg = 2.8×10^{4}\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg} = 2.8×10^{5}\ \mathrm{N}$
(2)坦克对水平地面的压强:
$p = \frac{F}{S} = \frac{2.8×10^{5}\ \mathrm{N}}{3.5\ \mathrm{m}^{2}} = 8×10^{4}\ \mathrm{Pa}$
(3)坦克在水面上航行时,漂浮在水面,浮力等于重力,即$F_{浮} = G = 2.8×10^{5}\ \mathrm{N}$,由$F_{浮} = \rho_{水}gV_{排}$得排开水的体积:
$V_{排} = \frac{F_{浮}}{\rho_{水}g} = \frac{2.8×10^{5}\ \mathrm{N}}{1×10^{3}\ \mathrm{kg/m}^{3}×10\ \mathrm{N/kg}} = 28\ \mathrm{m}^{3}$
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