9.如圖甲所示,邊長20cm,重20N的正方體B放在水平地面上,重12N的正方體A疊放在B上.求:
①正方體B對地面的壓強(qiáng).(畫出正方體B所受力的示意圖)
②如圖乙,將正方體A取下,用8N的力向上提正方體B,此時B對地面的壓強(qiáng)有多大?

分析 (1)正方體A、B在水平面上靜止處于平衡狀態(tài),正方體A受到豎直向下的重力和豎直向上的支持力是一對平衡力,正方體B受到豎直向下的重力和A的壓力、豎直向上的支持力,物體受到的壓力和支持力是一對相互作用力,根據(jù)水平面上物體的壓力和自身的重力相等求出正方體B對地面的壓力,受力面積為B的底面積,根據(jù)p=$\frac{F}{S}$求出正方體B對地面的壓強(qiáng);
(2)將正方體A取下,用8N的力向上提正方體B,B對地面的壓力等于自身的重力減去向上的拉力,根據(jù)p=$\frac{F}{S}$求出此時B對地面的壓強(qiáng).

解答 解:①經(jīng)分析可知,正方體B受到豎直向下的重力和A的壓力、豎直向上的支持力,受力的示意圖如下圖所示:

因水平面上物體的壓力和自身的重力相等,
所以,正方體B對地面的壓力:
F=GA+GB=12N+20N=32N,
受力面積:
S=L2=(20cm)2=400cm2=0.04m2,
正方體B對地面的壓強(qiáng):
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{32N}{0.04{m}^{2}}$=800Pa;
②將正方體A取下,用8N的力向上提正方體B時,B對地面的壓力:
F′=GB-F=20N-8N=12N,
B對地面的壓強(qiáng):
p′=$\frac{F′}{S}$=$\frac{12N}{0.04{m}^{2}}$=300Pa.
答:①正方體B對地面的壓強(qiáng)為800Pa,正方體B所受力的示意圖如上圖所示;
②如圖乙,將正方體A取下,用8N的力向上提正方體B,此時B對地面的壓強(qiáng)為300Pa.

點(diǎn)評 本題考查了壓強(qiáng)的計算和作出受力示意圖,明確兩種情況下壓力的大小是關(guān)鍵.

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20.高壓起重氣墊是一種適合于地震救災(zāi)的起重工具.它由如圖甲所示的高壓氣瓶、氣管、閥門與氣墊連接而成.起重時,氣墊放入重物與地面的間隙之間,由高壓氣瓶向氣墊內(nèi)充氣、氣墊在短時間內(nèi)可把重物舉起一定高度.
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(2)圖乙中,質(zhì)地均勻的長方體石板長為2m,重為6×104N.當(dāng)氣墊內(nèi)最高氣壓比外界高106Pa時,石板恰好被頂起,此時氣墊和石板的接觸面是邊長為20cm的正方形.
①請在圖乙中畫出氣墊恰好頂起石板時的阻力臂L2
②氣墊恰好頂起石板時,氣墊的中心至少離石板右端的支點(diǎn)O多遠(yuǎn)?

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