Question

1．人们设计的产品充满了智慧，图示为很轻便的宝宝推车，设宝宝坐里面后宝宝和车受到的重力共为G=80N，四个轮子与地面接触面积为1.6×10^-3m²．妈妈推着推车匀速前进时所受阻力是总重的0.15倍．
（1）求推车匀速前进时，妈妈的推力的大小；
（2）求宝宝及车子对地面的压强；
（3）在推车过程中，遇到路面有不高的障碍物时可以在把手处施加竖直向下的压力F，推车以后轮的O点为支点转动就可以抬起前轮，求前轮刚好离开地面时手的压力F的大小．

Answer 1

分析 （1）根据二力平衡条件分析推力的大小．
（2）已知车的重力和受力面积，知道车在水平地面上，对地面的压力等于车的重力，根据压强公式p=$\frac{F}{S}$求出车对水平地面的压强．
（3）知道推车和宝宝总重（阻力）、动力臂和阻力臂的关系，利用杠杆平衡条件求作用在把手上的动力．

解答 解：
（1）妈妈推着推车匀速前进时所受阻力是总重的0.15倍，推力与阻力是一对平衡力，
则F_推=f=0.15G=0.15×80N=12N；
（2）宝宝及车子对地面的压力：F=G=80N，
受力面积：S=1.6×10^-3m²，
宝宝及车子对地面的压强为：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{80N}{1.6×1{0}^{-3}{m}^{2}}$=5×10⁴Pa，
（2）由杠杆平衡条件可得：F×L₁=G×L₂  
则手的压力：F=$\frac{G{L}_{2}}{{L}_{1}}$=$\frac{80N×0.1m}{0.25m}$=32N．
答：（1）求推车匀速前进时，妈妈的推力的大小为12N；
（2）求宝宝及车子对地面的压强为5×10⁴Pa；
（3）前轮刚好离开地面时手的压力F的大小为32N．

点评 本题考查二力平衡的应用、压强的计算和杠杆平衡条件的应用，关键是知道物体对水平面的压力和自身的重力相等，在利用杠杆平衡条件解题时，要将动力、动力臂、阻力、阻力臂一一对应，不能混淆．