Question

【题目】利用如图所示的滑轮组匀速拉动水平地面上重为30N，边长为10cm的正方体物体．拉力F的大小为3N，物体在水平地面上匀速运动时，受到地面对它的摩擦力为4.5N．求：
（1）A处拉力大小；
（2）正方体物体对地面的压强是多少？
（3）若拉力F以0.5m/s的速度匀速拉了4s，求A处拉力所做的功是多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：物体在水平地面上匀速运动时处于平衡状态，受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，

则A处拉力：

F=f=4.5N

（2）解：正方体物体对地面的压力：

F压=G=30N，

受力面积：

S=L2=（10cm）2=100cm2=0.01m2，

对地面的压强：

p= = =3000Pa

（3）解：由v= 可得，绳端移动的距离：

s绳=vt=0.5m/s×4s=2m，

由图可知，n=2，

由s绳=ns物可得，物体运动的距离：

s物= = =1m，

则A处拉力所做的功：

W=Fs物=4.5N×1m=4.5J

【解析】（1）物体在水平地面上匀速运动时处于平衡状态，受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，二力大小相等；（2）正方体物体对地面的压力和自身的重力相等，根据S=L2求出正方体物体的底面积即为受力面积，根据p= 求出对地面的压强；（3）根据s=vt求出绳端移动的距离，由图可知滑轮组绳子的有效股数，根据s绳=ns物求出物体运动的距离，根据W=Fs求出A处拉力所做的功．
【考点精析】关于本题考查的滑轮组绳子拉力的计算和压强的大小及其计算，需要了解1、根据题意确定重物和动滑轮的重力由几段绳承担，用n 表示．2、确定重物的上升距离，和拉力F 的绳端的移动距离；重物的上升距离为:h则拉力F 的绳端的移动距离就是：nh；3、看是否计动滑轮的重力．（绳重与摩擦一般情况都不计）当不计动滑轮重力时，拉力F = (1/n)G物 ；当计动滑轮重力时，拉力F = (1/n)（G物 + G轮）；压强的计算公式及单位：公式：p =F/s ,p表示压强，F表示压力，S表示受力面积压力的单位是 N，面积的单位是 m2, 压强的单位是 N/m2,叫做帕斯卡，记作Pa ．1Pa=1N/m2．(帕斯卡单位很小，一粒平放的西瓜子对水平面的压强大约为20Pa）才能得出正确答案．