Question

在春游拓展训练中，如图甲，重500N的小明顺着竖直的杆匀速下滑到水中．下滑过程中，如图乙，小明的大拇指与杆的接触面积为l

Answer 1

解题思路：（1）由G=mg的变形公式求出小明的质量．

（2）由压强公式求出大拇指对杆的压强．

（3）由液体压强公式求出压强．

（4）对小明受力分析，然后作出受力示意图．

（5）根据小明的运动状态分析小明受到的摩擦力方向．

（1）由G=mg可知，小明的质量：

m=[G/g]=[500N/10N/kg]=50kg；

（2）大拇指对杆的压强：

p_拇指=

F拇指

S拇指=

5N

1×10−3m2=5000Pa；

（3）水的压强：p_水=ρ_水gh=l×10³kg/m³×10N/kg×1.5=1.5×10⁴Pa；

（4）小明匀速下滑，处于平衡状态，受到竖直向下的重力与竖直向上的摩擦力是一对平衡力，

f=G=500N，小明受力示意图如图所示：

（5）小明匀速向上爬，处于平衡状态，重力与摩擦力是一对平衡力，

重力竖直向下，由平衡条件可知，摩擦力竖直向上；

答：（1）小明的质量为50kg；

（2）小明的大拇指对杆的压强5000Pa；

（3）水深1.5m处水产生的压强1.5×10⁴Pa；

（4）小明在竖直方向所受力的示意图如图所示；

（5）竖直向上．

点评：

本题考点： 压强的大小及其计算；摩擦力的方向；摩擦力的示意图；液体的压强的计算．

考点点评： 本题考查的内容较多，应用G=mg、对小明正确受力分析、应用压强公式与液体压强公式即可正确解题．