Question

【題目】如圖所示，一個邊長為20cm的正方體木塊重200N，前進過程中所受的摩擦力為40N，求：
（1）木塊對地面產(chǎn)生的壓強是多大？
（2）不考慮滑輪的自重和摩擦，木塊勻速前進2m時，拉力F做了多少功？
（3）如果這個裝置的機械效率是80%，拉力Fˊ的大小等于多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：木塊對地面的壓力F=G=200N； 正方體木塊的底面積s=a2=（0.2m）2=0.04 m2

則地面受到的壓強：

p= = =5×103Pa；

答：木塊對地面產(chǎn)生的壓強是5×103Pa；

（2）解：不考慮滑輪的自重和摩擦，W總=W有；即Fs繩=F拉s物

木塊勻速前進，繩子拉物體的力與物體受的摩擦力平衡相等，

則拉力F做的功：

W總=Fs繩=fsS物=40N×2 m=80J；

答：不考慮滑輪的自重和摩擦，木塊勻速前進2m時，拉力F做了80J功；

（3）解：已知η=80%，物體所受摩擦力不變，此時F拉=f=40N

由η= = = 可得拉力：

F′= = =25N．

答：拉力F′的大小等于25N．

【解析】（1）已知正方體的邊長可求得其面積，正方體木塊靜止在地面上，對地面的壓力等于其重力，然后利用p= 可求得木塊對地面產(chǎn)生的壓強；（2）不考慮滑輪的自重和摩擦，根據(jù)功的原理可知，克服摩擦做的功即為拉力做的功；（3）克服摩擦做的功為有用功，根據(jù)η= = = 求出拉力大小．
【考點精析】根據(jù)題目的已知條件，利用壓強的大小及其計算和功的計算的相關(guān)知識可以得到問題的答案，需要掌握壓強的計算公式及單位：公式：p =F/s ,p表示壓強，F(xiàn)表示壓力，S表示受力面積壓力的單位是 N，面積的單位是 m2, 壓強的單位是 N/m2,叫做帕斯卡，記作Pa ．1Pa=1N/m2．(帕斯卡單位很小，一粒平放的西瓜子對水平面的壓強大約為20Pa）；功的計算公式：W = F S；F 表示力，單位：牛( N ) ． S 表示距離，單位：米（m）W表示功， 功的單位就是�！� 米 ． 叫作焦耳．即：1 J = 1N·m．