题目内容
【题目】如图所示，质量不计的轻板AB可绕转轴O在竖直面内转动，OA=0.4m，OB=1.6m．地面上质量为15kg、横截面积为0.3m2的圆柱体通过绳子与A端相连．现有大小不计、重为50N的物体在水平拉力F=10N的作用下，以速度V=0.2m/s从O点沿板面向右作匀速直线运动．g=10N/kg．求：
（1）物体开始运动前，圆柱体对地面的压强；
（2）物体在板面上运动的时间；
（3）物体在板面上运动过程中，拉力F做的功及功率．
【答案】解：（1）物体开始运动前，圆柱体对地面的压力：
F压=G圆柱=m圆柱g=15kg×10N/kg=150N，
圆柱体对地面的压强：
p=
=
=500Pa；
（2）由杠杆的平衡条件可得：
G圆柱OA=G物体s，
则物体恰好离开地面时运动的距离：
s=
OA=
×0.4m=1.2m，
由v=
可得，物体在板面上运动的时间：
t=
=
=6s；
（3）物体在板面上运动过程中，拉力F做的功：
W=Fs=10N×1.2m=12J，
拉力的功率：
P=
=
=2W．
答：（1）物体开始运动前，圆柱体对地面的压强为500Pa；
（2）物体在板面上运动的时间为6s；
（3）物体在板面上运动过程中，拉力F做的功为12J，功率为2W．
【解析】解：（1）物体开始运动前，圆柱体对地面的压力：
F压=G圆柱=m圆柱g=15kg×10N/kg=150N，
圆柱体对地面的压强：
p===500Pa；
（2）由杠杆的平衡条件可得：
G圆柱OA=G物体s，
则物体恰好离开地面时运动的距离：
s=OA=×0.4m=1.2m，
由v=可得，物体在板面上运动的时间：
t===6s；
（3）物体在板面上运动过程中，拉力F做的功：
W=Fs=10N×1.2m=12J，
拉力的功率：
P===2W．
答：（1）物体开始运动前，圆柱体对地面的压强为500Pa；
（2）物体在板面上运动的时间为6s；
（3）物体在板面上运动过程中，拉力F做的功为12J，功率为2W．
（1）物体开始运动前，圆柱体对地面的压力和自身的重力相等，根据F=G=mg求出其大小，利用p=
求出圆柱体对地面的压强；
（2）根据杠杆的平衡条件求出物体恰好离开地面时运动的距离，利用v=求出物体在板面上运动的时间；
（3）知道拉力和物体在拉力方向上移动的距离，根据W=Fs求出拉力F做的功，根据P=求出拉力的功率．
