Question

11．如图甲所示，质量为5t，底面积为20m²的货物静止在水平地面．现用建筑工地起重机把货物吊起（如图乙所示），从A点匀速竖直提升到B点，再从B点匀速水平移动到达C点，各点间距离如图丙所示．求：

（1）货物的重力；（g=10N/kg）
（2）货物静止在水平地面时对地面的压强；
（3）在如图丁方框里画出B到C过程中货物的受力示意图（以点代替货物）；
（4）A到C过程中，起重机对货物拉力做的功．

Answer 1

分析 （1）知道货物的质量，根据G=mg求出货物的重力；
（2）货物静止在水平地面时对地面的压力和自身的重力相等，根据p=$\frac{F}{S}$求出对地面的压强；
（3）货物从B点匀速水平移动到达C点时，处于平衡状态，受到的重力和绳子的拉力是一对平衡力，二力大小相等；
（4）A到B的过程中，知道货物的重力和上升的高度，根据W=Gh求出做的功，从B点匀速水平移动到达C点时拉力竖直方向、距离是水平方向的，起重机对货物不做功．

解答 解：（1）货物的重力：
G=mg=5×10³kg×10N/kg=5×10⁴N；
（2）因水平面上物体的压力和自身的重力相等，
所以，货物静止在水平地面时对地面的压强：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{G}{S}$=$\frac{5×1{0}^{4}N}{20{m}^{2}}$=2500Pa；
（3）B到C过程中货物的受力示意图，如下图所示：

（4）A到B的过程中，起重机对货物拉力做的功：
W₁=Gh=5×10⁴N×5m=2.5×10⁵J，
从B点匀速水平移动到达C点时拉力竖直方向、距离是水平方向的，起重机对货物不做功，即W₂=0J，
则A到C过程中，起重机对货物拉力做的功：
W=W₁=2.5×10⁵J．
答：（1）货物的重力为5×10⁴N；
（2）货物静止在水平地面时对地面的压强为2500Pa；
（3）B到C过程中货物的受力示意图如上图所示；
（4）A到C过程中，起重机对货物拉力做的功为2.5×10⁵J．

点评 本题考查了重力公式、压强公式、做功公式的应用以及作出受力示意图，关键是知道水平面上物体的压力和自身的重力相等，要注意力是否做功的判断．