Question

14．如圖所示，用60N的拉力將10kg的正方形木箱沿水平地面拉上斜面，拉力方向和木箱運(yùn)動(dòng)方向始終一致，水平移動(dòng)距離和斜面移動(dòng)距離均為10m．（g取10N/kg）
（1）在圖上畫出木箱在斜面上受到的重力，和對(duì)斜面的壓力．
（2）木箱邊長(zhǎng)為0.1m，求木箱對(duì)水平地面的壓強(qiáng)多大？
（3）木箱從水平面到斜面頂端移動(dòng)過程中，拉力共做多少功？
（4）水平移動(dòng)用了10s，斜面移動(dòng)用了6s，木箱移動(dòng)平均速度多少？

Answer 1

分析 （1）重力的方向是豎直向下的，作用點(diǎn)在其重心上，重力的表示符號(hào)為G．
確定壓力的作用點(diǎn)，即壓力是接觸面受到的力，因此作用點(diǎn)在斜面上，然后根據(jù)壓力與接觸面垂直的關(guān)系確定壓力的方向；
（2）根據(jù)木箱邊長(zhǎng)求出其面積，已知質(zhì)量可求得其重力，此時(shí)木箱對(duì)水平地面的壓力等于其重力，再利用壓強(qiáng)公式即可求得木箱對(duì)水平地面的壓強(qiáng)；
（3）已知水平移動(dòng)距離和斜面移動(dòng)距離，利用W=Fs可求得拉力共做多少功；
（4）根據(jù)水平移動(dòng)用了10s，斜面移動(dòng)用了6s，可知木箱移動(dòng)時(shí)間，利用v=$\frac{s}{t}$可求得木箱移動(dòng)平均速度．

解答 解：（1）過物體的重心作豎直向下的力，即重力；物體對(duì)斜面的壓力的作用點(diǎn)在物體與斜面接觸面的中點(diǎn)處，過此點(diǎn)與斜面垂直向下的力，即為壓力，如圖所示．

（2）水平地面的受力面積為S=0.1m×0．m=0.01m²，
木箱對(duì)水平地面的壓力等于其重力F=G=mg=10kg×10N/kg=100N，
木箱對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{100N}{0.01{m}^{2}}$=1×10⁴Pa，
（3）木箱在拉力的作用下移動(dòng)的距離為
s=10m+10m=20m
拉力共做功W=Fs=60N×20m=1200J，
（4）木箱移動(dòng)共用時(shí)間為：t=10s+6s=16s，
木箱移動(dòng)平均速度v=$\frac{s}{t}$=$\frac{20m}{16s}$=1.25m/s．
答：（1）見上圖；
（2）木箱邊長(zhǎng)為0.1m，求木箱對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為1×10⁴Pa，
（3）木箱從水平面到斜面頂端移動(dòng)過程中，拉力共做1200J功，
（4）木箱移動(dòng)平均速度1.25m/s．

點(diǎn)評(píng) 此題考查作力的示意圖，速度的計(jì)算，壓強(qiáng)的大小及其計(jì)算，功的計(jì)算等多個(gè)知識(shí)點(diǎn)，是一道綜合性較強(qiáng)的題目．