Question

为了参加义乌市中学生承重塔制作比赛，某校进行了选拔．丁丁同学用横截面积为0.06厘米²的均匀竹签等材料制成了一个质量为60克、高为50厘米的三棱柱形承重塔．（总共只有3根竹签与地面接触，g取10牛/千克）求：
（1）把放在地面上的3千克物体放到承重塔上时至少需要做多少功？
（2）放上该物体后承重塔对地面的压强是多少？

Answer 1

分析：（1）知道物体的质量，利用重力公式求物体受到的重力，又知道提升的高度，利用W=Gh求把物体放到承重塔上时至少需要做功；
（2）求出对地面的压力和受力面积，利用压强公式求放上该物体后承重塔对地面的压强．

解答：解：（1）物体受到的重力：
G=mg=3kg×10N/kg=30N，
把物体放到承重塔上时至少需要做功：
W=Gh=30N×0.5m=15J；
（2）把物体放到承重塔上时，对地面的压力：
F=G_总=m_总g=（3kg+0.06kg）×10N/kg=30.6N，
受力面积：
s=0.06×10^-4m²×3=1.8×10^-5m²，
对地面的压强：
P=

F

s

=

30.6N

1.8×10-5m2

=1.7×10⁶Pa．
答：（1）把放在地面上的3千克物体放到承重塔上时至少需要做15J的功；
（2）放上该物体后承重塔对地面的压强是1.7×10⁶Pa．

点评：利用W=Gh求对物体做功，不仅要知道重力大小，更关键的还是提升高度h的确定（在重力方向上移动的距离），计算固体产生的压强；一是压力（在水平地面上F=G=mg），二是受力面积（有几个？是哪一个？）．