Question

一钢件的质量为500千克，放在水平地面上，对地面压强不得超过2×10³帕，钢件底面积至少要多大？当起重机用5050牛的力向上吊起此钢件，钢件受到的合力多大？方向如何？（g取10牛/千克）

Answer 1

分析：（1）知道钢件的质量，根据G=mg求出钢件的重力，水平面上物体的压力和自身的重力相等，又知道对地面压强不得超过2×10³帕，根据p=

F

S

求出钢件底面积的最小值；
（2）物体受竖直向上的拉力和竖直向下的重力，方向相反，合力等于二力之差，方向同较大的力．

解答：解：（1）钢件的重力：
G=500kg×10N/kg=5×10³N，
钢件对水平地面的压力：
F_压=G=5×10³N，
根据p=

F

S

可得，钢件底面积的最小值：
S=

F压

p

=

2×103Pa

5×103N

=0.5m²；
（2）起重机用5050N竖直向上的力吊起钢件，作用在钢件上的两个力方向相反，其合力为：
F_合=F-G=5050N-5×10³N=50N，方向竖直向上．
答：钢件底面积至少是2.5m²；当起重机用5050牛的力向上吊起此钢件，钢件受到的合力为50N，方向竖直向上．

点评：本题考查了压强公式和同一条直线上二力的合成，关键是知道水平面上物体的压力和自身的重力相等．