Question

【题目】如图所示，一个边长为20cm的正方体木块重200N，前进过程中所受的摩擦力为40N，求：
（1）木块对地面产生的压强是多大？
（2）不考虑滑轮的自重和摩擦，木块匀速前进2m时，拉力F做了多少功？
（3）如果这个装置的机械效率是80%，拉力Fˊ的大小等于多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：木块对地面的压力F=G=200N； 正方体木块的底面积s=a2=（0.2m）2=0.04 m2

则地面受到的压强：

p= = =5×103Pa；

答：木块对地面产生的压强是5×103Pa；

（2）解：不考虑滑轮的自重和摩擦，W总=W有；即Fs绳=F拉s物

木块匀速前进，绳子拉物体的力与物体受的摩擦力平衡相等，

则拉力F做的功：

W总=Fs绳=fsS物=40N×2 m=80J；

答：不考虑滑轮的自重和摩擦，木块匀速前进2m时，拉力F做了80J功；

（3）解：已知η=80%，物体所受摩擦力不变，此时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）已知正方体的边长可求得其面积，正方体木块静止在地面上，对地面的压力等于其重力，然后利用p= 可求得木块对地面产生的压强；（2）不考虑滑轮的自重和摩擦，根据功的原理可知，克服摩擦做的功即为拉力做的功；（3）克服摩擦做的功为有用功，根据η= = = 求出拉力大小．
【考点精析】根据题目的已知条件，利用压强的大小及其计算和功的计算的相关知识可以得到问题的答案，需要掌握压强的计算公式及单位：公式：p =F/s ,p表示压强，F表示压力，S表示受力面积压力的单位是 N，面积的单位是 m2, 压强的单位是 N/m2,叫做帕斯卡，记作Pa ．1Pa=1N/m2．(帕斯卡单位很小，一粒平放的西瓜子对水平面的压强大约为20Pa）；功的计算公式：W = F S；F 表示力，单位：牛( N ) ． S 表示距离，单位：米（m）W表示功， 功的单位就是牛· 米 ． 叫作焦耳．即：1 J = 1N·m．