Question

如圖1所示，水平地面上有一塊密度0.5×10³kg/m³、高1.2m的長方體木塊．小林用水平推力F把木塊向前推動(dòng)，此過程中，推力F和木塊前進(jìn)的速度v的大小隨時(shí)間t的變化情況分別如圖2甲、乙所示．求：

（1）木塊靜止時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)；

（2）在3﹣5s內(nèi)，推力對(duì)木塊所做的功；

（3）請(qǐng)?jiān)趫D2丙中，畫出0﹣6s內(nèi)木塊所受的摩擦力f隨時(shí)間t變化的圖線．

Answer 1

 解：（1）∵木塊是長方體，放在水平地面時(shí)，

∴由p=====ρgh可知：

對(duì)水平地面的壓強(qiáng)p=ρgh=0.5×10³kg/m³×1.2m×10N/kg=6000Pa；

（2）由圖象可知在3﹣5s內(nèi)的運(yùn)動(dòng)速度v₃=1m/s，推力F₃=200N，

由v=可得，在3﹣5s內(nèi)移動(dòng)的距離為：

s₃=v₃t₃=1m/s×2s=2m，

推力做功：

W=F₃s₃=200N×2m=400J；

（3）由圖丙可知，用200N的水平推力能使木箱勻速前進(jìn)說明此時(shí)木箱所受的摩擦力和推力是水平方向上的一對(duì)平衡力，摩擦力等于推力等于200N．

木箱在1～3s內(nèi)做加速運(yùn)動(dòng)，受到的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力，滑動(dòng)摩擦力與推力大小無關(guān)，物體間接觸面與物體間壓力不變，物體受到的滑動(dòng)摩擦力不變，則1s～3s木箱受到的摩擦力大小為200N．

在0～1s內(nèi)物體沒有移動(dòng)，處于靜止?fàn)顟B(tài)，摩擦力與推力相平衡，即此時(shí)摩擦力為100N，圖象如下圖：

答：（1）木塊靜止時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)為6000Pa；

（2）在3﹣5s內(nèi)，推力對(duì)木塊所做的功為400J；

（3）如上圖．