|
物理习题的解答应密切联系实际,脱离实际的解答往往易产生错误,现举两例说明。
例1 某人站在地面上,想把l000kg的货物吊在高处,现仅有一条能承受3500N力的绳子。问:应当怎样装配滑轮组(要求省力、方便、滑轮个数最少)?
解:估计成年人体质量为80kg,对绳子向下拉力最大为F=GA=mg=80kg×9.8N/kg=784N,n=G/F绳=9800N/784N=12.5股,所以n值为13。
滑轮组装应是:7个定滑轮、6个动滑轮;绳子连接在动滑轮上,绳端向下。估计值不同,装配方法也不同。
同学们在分析问题时经常会认为:人站在地面上向下拉绳子,最大拉力等于人体的重量,那么这个人的体重至少是3500N,这个人的质量应该是357.lkg,显然是不可能的。试题正是在此处设置陷阱。正确的解法应考虑实际,从估计入手。
例2 一个体重600N的人在湖中游泳,若他身旁有一个体积为0.06m3,重98N的救生圈。求:
(1)救生圈全部浸入水中时,所受到的浮力是多大?(2)救生圈在湖水中所能承受的最大重力是多大?(3)若发生意外时,他能否借助这个救生圈而不至沉没?
解:(1)F=ρ水gV救生圈=1000kg/m3×9.8N/kg×0.06m3=588N;
(2)G承载=F-G救生圈=588N-98N=490N;
(3)估计成年人体密度为1.05×103kg/m3
人体体积约为V=M/P=G/Pg=600/9.8*1.05*10^3=
0.0583m3
人借助这个救生圈漂浮在水面上时,可以只将头部露出水面,那么人体受到的最大浮力为
F=ρgV=1000kg/m3×9.8N/kg×0.0583m3=571N
588N+571N>600N+98N
救生圈与人体受的总浮力大于总重力,所以能浮在水面上。
同学们在解答第(1)和第(2)题时,显然是没有问题的。关键在第(3)题中,人借助这个救生圈漂浮在水面上时,人体大部分浸入水中,人体本身也要受到浮力,只要救生圈与人体受到的总浮力大于总重力,人体就不至沉没。正确的解答也应考虑实际,从估计入手。
刘俊生