Question

18．如圖所示，甲、乙兩個(gè)正方體鋁塊疊放在一起，甲的質(zhì)量為2.7kg，乙的體積是甲的2倍．當(dāng)用水平向右大小為25N的力F拉乙物體時(shí)，甲、乙兩物體一起作勻速直線運(yùn)動(dòng)，則在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，甲受到的摩擦力大小為0N，甲對(duì)乙的壓強(qiáng)為2700Pa；當(dāng)拉力F增大為30N，甲乙兩物體仍然一起運(yùn)動(dòng)，則此時(shí)乙受到地面的摩擦力大小為25N．（g=10N/kg，ρ_鋁=2.7g/cm³）

Answer 1

分析 （1）平衡狀態(tài)分為兩種，一是靜止?fàn)顟B(tài)，二是勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；當(dāng)物體處于平衡狀態(tài)時(shí)，所受到的是平衡力，平衡力的特點(diǎn)是兩個(gè)力大小相等、方向相反、作用在同一條直線上、作用在同一個(gè)物體上；
（2）由甲的質(zhì)量可求甲對(duì)乙的壓力，根據(jù)密度公式求出邊長(zhǎng)，可得受力面積，再由壓強(qiáng)公式P=$\frac{F}{S}$可求．
（3）首先對(duì)物體進(jìn)行受力分析，根據(jù)勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體受到平衡力的作用，根據(jù)平衡力條件，判斷滑動(dòng)摩擦力大小；滑動(dòng)摩擦力大小跟壓力大小和接觸面粗糙程度有關(guān)，跟物體的運(yùn)動(dòng)速度、接觸面積大小都沒(méi)有關(guān)系．

解答 解：（1）當(dāng)甲、乙都作勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以受到的是平衡力，甲的重力和支持力是一對(duì)平衡力，而水平方向不受力，故甲受到的摩擦力大小為0N；
（2）甲對(duì)乙的壓力：
F=G=mg=2.7kg×10N/kg=27N；
由ρ=$\frac{m}{V}$可得，正方體鋁塊的體積：
V=$\frac{m}{ρ}$=$\frac{2.7kg}{2.7×1{0}^{3}kg/{m}^{3}}$=1×10^-3m³，
由V=L³可得，正方體甲鋁塊的邊長(zhǎng)：
L=$\sqrt{V}$=$\sqrt{1×1{0}^{-3}{m}^{3}}$=0.1m，
底面積：
S=L²=（0.1m）²=0.01m²，
已知乙的體積是甲的2倍，甲對(duì)乙的接觸面積就是甲的底面積，
故甲對(duì)乙的壓強(qiáng)：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{27N}{0.01{m}^{2}}$=2700Pa．
（3）甲、乙兩物體勻速向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，豎直方向上受到重力和支持力，水平方向上受到拉力和滑動(dòng)摩擦力作用，重力和支持力是一對(duì)平衡力，拉力和滑動(dòng)摩擦力是一對(duì)平衡力，拉力大小是25N，所以滑動(dòng)摩擦力大小是25N．拉力水平向右，滑動(dòng)摩擦力水平向左；當(dāng)拉力F增大為30N，甲乙兩物體仍然一起運(yùn)動(dòng)，壓力不變，接觸面粗糙程度不變，滑動(dòng)摩擦力保持25N不變．
故答案為：0；2700；25．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查壓強(qiáng)的大小及其計(jì)算這一知識(shí)點(diǎn)，解答此題要注意求甲正方體鋁塊對(duì)乙的壓強(qiáng)時(shí)的面積，應(yīng)為受力面積；還考查了滑動(dòng)摩擦力．