Question

【題目】如圖所示，用輕質(zhì)薄木板AB做成杠桿，O為支點(diǎn)，OA=OB=2m，地面上一質(zhì)量為3kg，邊長(zhǎng)為0.1m的實(shí)心正方體物塊M用一不可伸長(zhǎng)的細(xì)線(xiàn)系于OB的中點(diǎn)C，此時(shí)AB靜止于水平位置，細(xì)線(xiàn)剛好被拉直．現(xiàn)將重為10N的小物塊P放在O點(diǎn)的正上方的板上，對(duì)P施加F=2N的水平向左推力，使P沿OA向左做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)．求：（g取10N/kg）
（1）物塊M的密度；
（2）小物塊P所受滑動(dòng)摩擦力的大小和方向；
（3）若細(xì)線(xiàn)能承受的最大拉力為14N，小物塊P可從O點(diǎn)開(kāi)始往左運(yùn)動(dòng)多遠(yuǎn)？小物塊P往左運(yùn)動(dòng)到最遠(yuǎn)時(shí)，推力F做了多少功？物塊M對(duì)地面的壓強(qiáng)為多大？

Answer 1

【答案】
（1）物塊M的密度ρ= = =3×103kg/m3

答：物塊的密度為3×103kg/m3

（2）已知物塊P在水平方向向左勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，

所以所受的摩擦力f=F=2N；方向水平向右

答：物塊受到的摩擦力為2N，方向水平向右

（3）物塊P可以從O點(diǎn)開(kāi)始往左運(yùn)動(dòng)最遠(yuǎn)的距離為L(zhǎng)2，

由F1×L1=F2×L2得：

L2= = =1.4m；

推力F做的功W=Fs=F×L2=2N×1.4m=2.8J；

物塊M對(duì)地面的壓力F壓=G﹣F最大=3kg×10N/kg﹣14N=16N，

物塊M對(duì)地面的最小壓強(qiáng)為p= = =1600Pa

答：P可從O點(diǎn)開(kāi)始往左運(yùn)動(dòng)1.4m；小物塊P往左運(yùn)動(dòng)到最遠(yuǎn)時(shí)，推力F做了2.8J的功；物塊M對(duì)地面的壓強(qiáng)為1600Pa

【解析】（1）已知物塊的邊長(zhǎng)，可以得到體積；已知質(zhì)量和體積，可以得到物塊的密度；（2）水平方向做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體，在水平方向受到的摩擦力和推力是一對(duì)平衡力，大小相等，方向相反；（3）物塊P對(duì)杠桿的壓力等于其重力；已知細(xì)線(xiàn)能夠承受的最大壓力，根據(jù)杠桿平衡條件得到P向左運(yùn)動(dòng)的最大距離；已知推力和運(yùn)動(dòng)距離，可以得到推力做的功；已知物塊質(zhì)量，可以得到重力；已知細(xì)線(xiàn)受到的最大拉力，可以得到物塊受到的最大拉力；已知物塊重力、細(xì)線(xiàn)拉力，可以得到物塊對(duì)地面壓力；已知壓力和受力面積，得到對(duì)地面的壓強(qiáng)．