Question

13．如图所示，立方体A边长为10cm，重为100N，放在水平地面上，在20N水平拉力作用下，以0.2m/s的速度做匀速直线运动．求：
（1）立方体A受到地面的摩擦力；
（2）立方体A对地面的压强；
（3）拉力在5s内对立方体A所做的功和拉力的功率．

Answer 1

分析 （1）已知立方体在水平拉力作用下做匀速直线运动，根据二力平衡知识可求立方体A受到地面的摩擦力；
（2）立方体A对地利用面的压力等于重力，求出接触面积，即受力面积，利用p=$\frac{F}{S}$求解压强；
（3）利用速度公式求出立方体移动的距离，利用W=Fs求出拉力所做的功，再利用P=$\frac{W}{t}$可求功率．

解答 解：（1）立方体在水平拉力作用下做匀速直线运动，所以，立方体A受到地面的摩擦力：f=F=20N；
（2）S=10cm×10cm=100cm²=1×10^-2m²，
立方体A对地利用面的压力：F=G=100N，
对地面的压强：p=$\frac{F}{S}$=$\frac{100N}{1×1{0}^{-2}{m}^{2}}$=10000Pa；
（3）由v=$\frac{s}{t}$可得，立方体A在拉力方向上移动的距离：s=vt=0.2m/s×5s=1m，
拉力做的功：W=Fs=20N×1m=20J，
功率：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{20J}{5s}$=4W．
答：（1）立方体A受到地面的摩擦力为20N；
（2）立方体A对地面的压强为10000Pa；
（3）拉力在5s内对立方体A所做的功为20J；拉力的功率为4W．

点评 此题考查二力平衡条件及其应用、压强大小及其计算、速度公式及其应用、功和功率的计算，涉及到的知识点较多，是一道综合性较强的题目，但总体难度不大，掌握基础知识即可正确解题．