Question

6．圖中的水平桌面足夠長(zhǎng)，不計(jì)托盤質(zhì)量和滑輪與繩的摩擦．正方體A重10N，邊長(zhǎng)為10cm．
（1）物體A對(duì)地面的壓強(qiáng)．
（2）當(dāng)物體B重為3N時(shí)，物體A向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，A物體受到的摩擦力是多少？
（3）當(dāng)物體B重為5N時(shí)，物體A做什么運(yùn)動(dòng)？此時(shí)摩擦力為多少？

Answer 1

分析 （1）物體A對(duì)地面的壓力和自身的重力相等，知道邊長(zhǎng)可求底面積即為受力面積，根據(jù)p=$\frac{F}{S}$求出物體A對(duì)地面的壓強(qiáng)；
（2）當(dāng)物體B重為3N時(shí)，繩子的拉力和物體B的重力相等，物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)處于平衡狀態(tài)，受到的拉力和摩擦力是一對(duì)平衡力，根據(jù)二力平衡條件求出A物體受到的摩擦力；
（3）滑動(dòng)摩擦力的大小只與接觸面的粗糙程度和壓力的大小有關(guān)，與物體勻速的速度無關(guān)，根據(jù)力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因判斷物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)．

解答 解：（1）物體A對(duì)地面的壓力：
F=G_A=10N，
受力面積：
S=（10cm）²=100cm²=0.01m²，
物體A對(duì)地面的壓強(qiáng)：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{10N}{0.01{m}^{2}}$=1000Pa；
（2）當(dāng)物體B重為3N時(shí)，繩子的拉力T=G_B=3N，
因物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)處于平衡狀態(tài)，受到的拉力和摩擦力是一對(duì)平衡力，二力大小相等，
所以，A物體受到的摩擦力f=T=3N；
（3）因滑動(dòng)摩擦力的大小只與接觸面的粗糙程度和壓力的大小有關(guān)，
所以，當(dāng)物體B重為5N時(shí)，即繩子的拉力為5N時(shí)，物體受到的摩擦力仍為3N不變，
因繩子的拉力大于受到的摩擦力，且力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，
所以，物體A做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．
答：（1）物體A對(duì)地面的壓強(qiáng)為1000Pa；
（2）當(dāng)物體B重為3N時(shí)，物體A向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，A物體受到的摩擦力是3N；
（3）當(dāng)物體B重為5N時(shí)，物體A做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)摩擦力為3N．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了壓強(qiáng)的計(jì)算和二力平衡條件的應(yīng)用以及力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，要注意滑動(dòng)摩擦力的大小只與接觸面的粗糙程度和壓力的大小有關(guān)，與物體勻速的速度無關(guān)．