Question

如圖所示，質(zhì)量不計的輕板AB可繞轉(zhuǎn)軸O在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動，OA=0.4m，OB=1.6m．地面上質(zhì)量為15kg、橫截面積為0.3m²的圓柱體通過繩子與A端相連．現(xiàn)有大小不計、重為50N的物體在水平拉力F=10N的作用下，以速度V=0.2m/s從O點沿板面向右作勻速直線運動．g=10N/kg．求：

（1）物體開始運動前，圓柱體對地面的壓強；

（2）物體在板面上運動的時間；

（3）物體在板面上運動過程中，拉力F做的功及功率．

Answer 1

解：（1）物體開始運動前，圓柱體對地面的壓力：

F_壓=G_圓柱=m_圓柱g=15kg×10N/kg=150N，

圓柱體對地面的壓強：

p===500Pa；

（2）由杠桿的平衡條件可得：

G_圓柱•OA=G_物體•s，

則物體恰好離開地面時運動的距離：

s=OA=×0.4m=1.2m，

由v=可得，物體在板面上運動的時間：

t===6s；

（3）物體在板面上運動過程中，拉力F做的功：

W=Fs=10N×1.2m=12J，

拉力的功率：

P===2W．

答：（1）物體開始運動前，圓柱體對地面的壓強為500Pa；

（2）物體在板面上運動的時間為6s；

（3）物體在板面上運動過程中，拉力F做的功為12J，功率為2W．