Question

17．如图所示，一个质量60kg，底面积为0.01m²物块，通过滑轮组在拉力作用下作匀速直线运动，拉力的移动速度为0.3m/s．已知物块受到的滑动摩擦力为重物的0.1倍．（不计滑轮自身重力和摩擦，g取10N/kg）．
求：（1）物体静止时对水平地面的压强是多少？
（2）拉力F的大小？
（3）10秒钟物体移动的距离．

Answer 1

分析 （1）已知物体的质量可求重力，物体静止时对水平地面的压力等于其重力，利用p=$\frac{F}{S}$求解压强；
（2）由“物体通过滑轮组在拉力作用下作匀速直线运动”可知，物体所受拉力与滑动摩擦力是一对平衡力，根据滑动摩擦力为重物的0.1倍求解即可．
（3）利用v_物=$\frac{1}{3}$v_绳求解物体移动的速度，利用速度公式变形s=vt求解物体移动的距离．

解答 解：（1）物体的重力G=mg=60kg×10N/kg=600N，
物体静止时对水平地面的压力：F=G=600N，
对水平地面的压强：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{600N}{0.01{m}^{2}}$=6×10⁴Pa；
（2）拉力f=0.1G=0.1×mg=0.1×600N=60N；
因为是在拉力作用下作匀速直线运动，所以拉力F=f=60N，
（3）由图可知，n=3，则v_物=$\frac{1}{3}$v_绳=$\frac{1}{3}$×0.3m/s=0.1m/s，
由v=$\frac{s}{t}$得，物体移动的距离：
s=vt=0.1m/s×10s=1m．
答：（1）物体静止时对水平地面的压强是6×10⁴Pa；
（2）拉力F的大小为60N；
（3）10秒钟物体移动的距离为1m．

点评 此题考查压强的计算、滑轮组绳子拉力的计算和速度公式的应用，解题的关键一是知道物体静止时对水平地面的压力等于其重力；二是对绳子的有效股数作出正确判断．