Question

【题目】如图所示，用轻质薄木板AB做成杠杆，O为支点，OA=OB=2m，地面上一质量为3kg，边长为0.1m的实心正方体物块M用一不可伸长的细线系于OB的中点C，此时AB静止于水平位置，细线刚好被拉直．现将重为10N的小物块P放在O点的正上方的板上，对P施加F=2N的水平向左推力，使P沿OA向左做匀速直线运动．求：（g取10N/kg）
（1）物块M的密度；
（2）小物块P所受滑动摩擦力的大小和方向；
（3）若细线能承受的最大拉力为14N，小物块P可从O点开始往左运动多远？小物块P往左运动到最远时，推力F做了多少功？物块M对地面的压强为多大？

Answer 1

【答案】
（1）物块M的密度ρ= = =3×103kg/m3

答：物块的密度为3×103kg/m3

（2）已知物块P在水平方向向左匀速直线运动，

所以所受的摩擦力f=F=2N；方向水平向右

答：物块受到的摩擦力为2N，方向水平向右

（3）物块P可以从O点开始往左运动最远的距离为L2，

由F1×L1=F2×L2得：

L2= = =1.4m；

推力F做的功W=Fs=F×L2=2N×1.4m=2.8J；

物块M对地面的压力F压=G﹣F最大=3kg×10N/kg﹣14N=16N，

物块M对地面的最小压强为p= = =1600Pa

答：P可从O点开始往左运动1.4m；小物块P往左运动到最远时，推力F做了2.8J的功；物块M对地面的压强为1600Pa

【解析】（1）已知物块的边长，可以得到体积；已知质量和体积，可以得到物块的密度；（2）水平方向做匀速直线运动的物体，在水平方向受到的摩擦力和推力是一对平衡力，大小相等，方向相反；（3）物块P对杠杆的压力等于其重力；已知细线能够承受的最大压力，根据杠杆平衡条件得到P向左运动的最大距离；已知推力和运动距离，可以得到推力做的功；已知物块质量，可以得到重力；已知细线受到的最大拉力，可以得到物块受到的最大拉力；已知物块重力、细线拉力，可以得到物块对地面压力；已知压力和受力面积，得到对地面的压强．