Question

如图所示，质量不计的轻板AB可绕转轴O在竖直面内转动，OA=0.4m，OB=1.6m．地面上质量为15kg、横截面积为0.3m²的圆柱体通过绳子与A端相连．现有大小不计、重为50N的物体在水平拉力F=10N的作用下，以速度V=0.2m/s从O点沿板面向右作匀速直线运动．g=10N/kg．求：

（1）物体开始运动前，圆柱体对地面的压强；

（2）物体在板面上运动的时间；

（3）物体在板面上运动过程中，拉力F做的功及功率．

Answer 1

解：（1）物体开始运动前，圆柱体对地面的压力：

F_压=G_圆柱=m_圆柱g=15kg×10N/kg=150N，

圆柱体对地面的压强：

p===500Pa；

（2）由杠杆的平衡条件可得：

G_圆柱•OA=G_物体•s，

则物体恰好离开地面时运动的距离：

s=OA=×0.4m=1.2m，

由v=可得，物体在板面上运动的时间：

t===6s；

（3）物体在板面上运动过程中，拉力F做的功：

W=Fs=10N×1.2m=12J，

拉力的功率：

P===2W．

答：（1）物体开始运动前，圆柱体对地面的压强为500Pa；

（2）物体在板面上运动的时间为6s；

（3）物体在板面上运动过程中，拉力F做的功为12J，功率为2W．