Question

11．有一质量为10kg边长为10cm的正方体A与一质量为8kg的物体B通过一滑轮竖直挂起，如图所示，绳子和滑轮的重力不计，取g=10N/kg，求：
（1）悬挂滑轮的杆OC受到的力是多大？
（2）物体A对地面的压强多大？

Answer 1

分析 （1）定滑轮的工作特点是：使用定滑轮只能改变力的方向，不能省力．绳子和滑轮的重力不计，悬挂滑轮的杆OC受到的力应该是B物体受到重力的2倍．
（2）分析A受力，根据力的平衡确定地面受到的压力，由压强公式可得出物体A对地面的压强．

解答 解：（1）物体B受到的重力：G_B=mg=8kg×10N/kg=80N，
悬挂滑轮的杆OC受到的力：F=2G_B=2×80N=160N；
（2）物体A受到的重力：G_A=mg=10kg×10N/kg=100N，
B物体通过定滑轮对A的拉力：F_拉⁼G_B=80N，
物体A受到重力、地面的支持力和B物体通过定滑轮对A的拉力，处于平衡状态，
所以物体A对地面的压力：F_压=G-F_拉=100N-80N=20N，
正方体A与地面的接触面积：s=10cm×10cm=100cm²=1×10^-2m²，
物体A对地面的压强：P=$\frac{F}{S}$=$\frac{20N}{1×1{0}^{-2}{m}^{2}}$=2×10³Pa．
答：（1）悬挂滑轮的杆OC受到的力是160N；
（2）物体A对地面的压强2×10³Pa．

点评 本题考查了定滑轮的应用和固体压强的计算，根据力的平衡条件建立数学关系式是答题关键．