Question

18．如图所示，甲、乙两个正方体铝块叠放在一起，甲的质量为2.7kg，乙的体积是甲的2倍．当用水平向右大小为25N的力F拉乙物体时，甲、乙两物体一起作匀速直线运动，则在运动过程中，甲受到的摩擦力大小为0N，甲对乙的压强为2700Pa；当拉力F增大为30N，甲乙两物体仍然一起运动，则此时乙受到地面的摩擦力大小为25N．（g=10N/kg，ρ_铝=2.7g/cm³）

Answer 1

分析 （1）平衡状态分为两种，一是静止状态，二是匀速直线运动状态；当物体处于平衡状态时，所受到的是平衡力，平衡力的特点是两个力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在同一个物体上；
（2）由甲的质量可求甲对乙的压力，根据密度公式求出边长，可得受力面积，再由压强公式P=$\frac{F}{S}$可求．
（3）首先对物体进行受力分析，根据匀速直线运动的物体受到平衡力的作用，根据平衡力条件，判断滑动摩擦力大小；滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关，跟物体的运动速度、接触面积大小都没有关系．

解答 解：（1）当甲、乙都作匀速直线运动，所以受到的是平衡力，甲的重力和支持力是一对平衡力，而水平方向不受力，故甲受到的摩擦力大小为0N；
（2）甲对乙的压力：
F=G=mg=2.7kg×10N/kg=27N；
由ρ=$\frac{m}{V}$可得，正方体铝块的体积：
V=$\frac{m}{ρ}$=$\frac{2.7kg}{2.7×1{0}^{3}kg/{m}^{3}}$=1×10^-3m³，
由V=L³可得，正方体甲铝块的边长：
L=$\sqrt{V}$=$\sqrt{1×1{0}^{-3}{m}^{3}}$=0.1m，
底面积：
S=L²=（0.1m）²=0.01m²，
已知乙的体积是甲的2倍，甲对乙的接触面积就是甲的底面积，
故甲对乙的压强：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{27N}{0.01{m}^{2}}$=2700Pa．
（3）甲、乙两物体匀速向右运动时，竖直方向上受到重力和支持力，水平方向上受到拉力和滑动摩擦力作用，重力和支持力是一对平衡力，拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，拉力大小是25N，所以滑动摩擦力大小是25N．拉力水平向右，滑动摩擦力水平向左；当拉力F增大为30N，甲乙两物体仍然一起运动，压力不变，接触面粗糙程度不变，滑动摩擦力保持25N不变．
故答案为：0；2700；25．

点评 本题主要考查压强的大小及其计算这一知识点，解答此题要注意求甲正方体铝块对乙的压强时的面积，应为受力面积；还考查了滑动摩擦力．