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）500Pa（2）6s12J（3）2W

【解析】

（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。