Question

5．如图所示滑轮组，正方体实心铝块A在水平地面上处于静止状态，已知A的边长为1dm，动滑轮总重为2N．若使A对水平地面产生600Pa的压强，求作用在绳端的拉力F的大小（忽略摩擦和绳重．g=10N/kg，p_铝=2.7×10³kg/m³）．（请画出力的示意图）

Answer 1

分析 求出A的体积，利用密度公式和重力公式求物体A的重；知道A对水平地面的压强，利用压强公式求A对地面的压力，根据力的作用是相互的，可求地面对物体的支持力；因为物体A静止，物体A受到的重力等于支持力加上滑轮组的拉力；由图可知承担物重的绳子股数n，根据不计摩擦和绳重时拉力和物重的关系求拉力．

解答 解：物体A的体积：V=（0.1m）³=0.001m³，
物体A的重：
G=mg=ρvg=2.7×10³kg/m³×0.001m³×10N/kg=27N，
由p=$\frac{F}{S}$得A对地面的压力：
F_压=pS=600Pa×0.01m²=6N，
因为力的作用是相互的，
所以，F_支=F_压=6N，
因为物体A静止，

由上图可知：F_支+F_拉=G，
所以F_拉=G-F_支=27N-6N=21N，
忽略摩擦和绳重，
绳端的拉力：
F=$\frac{1}{4}$（F_拉+G_轮）=$\frac{1}{4}$×（21N+2N）=5.75N．
答：作用在绳端的拉力F的大小为5.75N．

点评 本题是一道力学综合题，本题关键：一是知道物体A受到的重力等于支持力加上滑轮组的拉力，二是不计摩擦和绳重拉力F和物重关系F=$\frac{1}{n}$（F_拉+G_轮）的利用．