Question

6．图中的水平桌面足够长，不计托盘质量和滑轮与绳的摩擦．正方体A重10N，边长为10cm．
（1）物体A对地面的压强．
（2）当物体B重为3N时，物体A向右做匀速直线运动，A物体受到的摩擦力是多少？
（3）当物体B重为5N时，物体A做什么运动？此时摩擦力为多少？

Answer 1

分析 （1）物体A对地面的压力和自身的重力相等，知道边长可求底面积即为受力面积，根据p=$\frac{F}{S}$求出物体A对地面的压强；
（2）当物体B重为3N时，绳子的拉力和物体B的重力相等，物体做匀速直线运动时处于平衡状态，受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，根据二力平衡条件求出A物体受到的摩擦力；
（3）滑动摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关，与物体匀速的速度无关，根据力是改变物体运动状态的原因判断物体的运动状态．

解答 解：（1）物体A对地面的压力：
F=G_A=10N，
受力面积：
S=（10cm）²=100cm²=0.01m²，
物体A对地面的压强：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{10N}{0.01{m}^{2}}$=1000Pa；
（2）当物体B重为3N时，绳子的拉力T=G_B=3N，
因物体做匀速直线运动时处于平衡状态，受到的拉力和摩擦力是一对平衡力，二力大小相等，
所以，A物体受到的摩擦力f=T=3N；
（3）因滑动摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关，
所以，当物体B重为5N时，即绳子的拉力为5N时，物体受到的摩擦力仍为3N不变，
因绳子的拉力大于受到的摩擦力，且力是改变物体运动状态的原因，
所以，物体A做匀加速直线运动．
答：（1）物体A对地面的压强为1000Pa；
（2）当物体B重为3N时，物体A向右做匀速直线运动，A物体受到的摩擦力是3N；
（3）当物体B重为5N时，物体A做匀加速直线运动，此时摩擦力为3N．

点评 本题考查了压强的计算和二力平衡条件的应用以及力与运动的关系，要注意滑动摩擦力的大小只与接触面的粗糙程度和压力的大小有关，与物体匀速的速度无关．