Question

11．如圖甲所示一塊質量為0.2kg的長方體鐵盒（長、寬、高分別為12cm、10cm、10cm）被吸附在豎直放置且足夠長的磁性平板上，在豎直方向的拉力F=3N的作用下向下運動，鐵盒運動速度v與時間t的關系圖象如圖乙所示．則鐵盒受到的摩擦力為5N．當鐵盒不同表面吸在豎直磁性黑板上時，若磁性平板與鐵盒之間的吸引力均為4N，則鐵盒對磁性平板最小的壓強為333Pa．（g 取10N/kg）

Answer 1

分析 （1）處于平衡狀態(tài)的物體受平衡力作用，對鐵盒進行受力分析，可判斷其所受摩擦力的大小；
（2）根據(jù)壓強公式p=$\frac{F}{S}$可計算鐵盒對磁性平板的壓強．

解答 解：（1）由乙圖可見，鐵盒在豎直方向下運動時，速度保持不變，因此鐵盒做勻速直線運動，鐵盒受到平衡力的作用．
在豎直方向上受到豎直向下的重力G、豎直向上的摩擦力f和豎直向下的拉力F，
根據(jù)平衡力的特點，故鐵盒受到摩擦力大小f=F+G=3N+0.2kg×10N/kg=5N．
（2）鐵盒與磁性平板間的受力面積S=12cm×10cm=120cm²=1.2×10^-2m³，
磁性平板與鐵盒之間的吸引力為4N，則壓力F′=4N，
鐵盒對磁性平板最小的壓強為p=$\frac{F}{S}$=$\frac{4N}{1.2×1{0}^{-2}{m}^{2}}$≈333Pa．
故答案為：5； 333．

點評 此題主要考查學生對二力平衡條件和壓強公式的掌握和應用．首先，我們可以判斷物體是否受力平衡；其次，根據(jù)所求力的方向、以及平衡力的大小和方向準確求出力的大小和方向．