Question

14．一木箱质量为20kg，箱内所装粮食质量为5.8×10²kg，箱底地面积为300cm²，一人用60N的水平力拉木箱却未拉动．
（1）画出木箱（含箱内粮食）的受力示意图．
（2）试求木箱对地面的压力和压强？（g取10N/kg）

Answer 1

分析 （1）画力的示意图，首先要对物体进行受力分析，看物体受几个力，要先分析力的大小、方向和作用点，再按照画图的要求画出各个力．
（2）木箱对地面的压力等于木箱与所装粮食的重力，利用G=mg求出，然后利用p=$\frac{F}{S}$计算木箱对地面的压强．

解答 解：（1）在水平地面上做匀速直线运动的木箱，处于平衡状态，受平衡力作用；
在水平方向上受：推力F水平向右，摩擦力f水平向左作用，它们是一对平衡力F=f=60N；
在竖直方向上受：向下的重力G和向上的支持力N，它们是一对平衡力G=N，大小为N=G=m_总g=（0.2+5.8）×10²kg×10N/kg=6×10³N，从小车的重心沿力的作用线作出各力的示意图，如图所示．

（2）木箱对地面的压力：F=G=6×10³N；
木箱对地面的压强：p=$\frac{F}{S}$=$\frac{{6×{{10}^3}N}}{{300×{{10}^{-4}}{m^2}}}$=2×10⁵Pa．
答：（1）木箱（含箱内粮食）的受力示意图见解答图．
（2）木箱对地面的压力为6×10³N；压强为2×10⁵Pa．

点评 此题考查力的示意图的画法、压力及重力与压力的区别、压强的大小计算，关键是知道木箱对地面的压力等于木箱与所装粮食的重力之和．