Question

17．一個邊長為50cm的正方體物體，密度是2×10³kg/m³，放在地面上，受到豎直向上500N的提力，g=10N/kg，求：
（1）物體的重力；
（2）地面對物體的支持力；
（3）物體對地面的壓強；
（4）畫出物體受力示意圖．

Answer 1

分析 （1）知道正方體的邊長可求體積，根據G=mg=ρVg求其重力；
（2）物體靜止在地面上，受到的重力、提力和支持力的作用，受到的重力等于支持力加上提力，據此可求地面對物體的支持力；
（3）物體對地面的壓力等于重力減去提力，根據面積公式求出正方體的底面積即為受力面積，利用p=$\frac{F}{S}$求出物體對地面的壓強；
（4）物體受重力、支持力、提力的作用，根據力的示意圖的畫法作圖．

解答 解：
（1）正方體物體的體積：V=0.5m×0.5m×0.5m=0.125m³，
物體的重力：G=mg=ρVg=2×10³kg/m³×0.125m³×10N/kg=2500N；
（2）物體靜止在地面上，受到的重力等于支持力加上提力，
即：G=F_支+F_提，
則地面對物體的支持力：
F_支=G-F_提=2500N-500N=2000N；
（3）壓力和支持力為相互作用力，所以物體對地面的壓力：
F_壓=F_支=2000N，
受力面積：S=0.5m×0.5m=0.25m²，
物體對地面的壓強：
p=$\frac{{F}_{壓}}{S}$=$\frac{2000N}{0.25{m}^{2}}$=8000Pa；
（4）物體受重力（G=2500N、方向豎直向下）、支持力（F_支=2000N、方向豎直向上）、提力（F_提=500N、方向豎直向上）的作用，作用點都畫在物體的重心，如圖所示：

答：（1）物體的重力為2500N；
（2）地面對物體的支持力為2000N；
（3）物體對地面的壓強8000Pa；
（4）物體受力示意圖如圖所示．

點評 本題考查了重力公式、壓強公式的應用和力的示意圖的畫法，涉及到力的平衡條件的應用，知識點多、綜合性強，有難度！