Question

17．如圖甲所示，水平地面上有一個(gè)大木箱，其質(zhì)量為120kg，其底面積為2m²．張明同學(xué)用沿水平方向的力想把大木箱推走：先用100N的力推2s，沒(méi)推動(dòng)，再用300N的力推2s，使其加速前進(jìn)，最后用200N的力推2s，使其做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)．他推重物的三個(gè)階段中，速度v與時(shí)間t的關(guān)系圖象如圖所示．求：
（1）木箱的重力為多少牛頓？（g=10N/kg）
（2）木箱靜止時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)是多少帕斯卡？
（3）在4-6s內(nèi)推力做功的功率是多少瓦特？
（4）在2-4s內(nèi)木箱所受的摩擦力是多少牛頓？

Answer 1

分析 （1）已知木箱的質(zhì)量，利用G=mg可求得其重力；
（2）木箱放在水平地面時(shí)的壓力和自身的重力相等，再根據(jù)壓強(qiáng)公式求出對(duì)水平地面的壓強(qiáng)；
（3）根據(jù)圖象可知在4-6s內(nèi)的運(yùn)動(dòng)速度和推力大小，利用P=Fv可求推力做功的功率；
（4）物體處于平衡狀態(tài)時(shí)受到的力就是平衡力．

解答 解：（1）木箱的重力G=mg=120kg×10N/kg=1200N．
（2）木箱放在水平地面時(shí)，對(duì)水平地面的壓力：
F=G=mg=1200N，
對(duì)水平地面的壓強(qiáng)：p=$\frac{F}{S}$=$\frac{1200N}{2{m}^{2}}$=600Pa；
（3）由圖象可知在4-6s內(nèi)的運(yùn)動(dòng)速度v=2m/s，用200N的力推
則在4-6s內(nèi)推力做功的功率P=Fv=200N×2m/s=400W；
（4）用200N的水平推力能使木箱勻速前進(jìn)說(shuō)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，木箱對(duì)地面的壓力以及跟地面的接觸面粗糙程度沒(méi)有改變，所以滑動(dòng)摩擦力不變，即為200N．
答：（1）木箱的重力為1200N；
（2）木箱靜止時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)是600Pa；
（3）在4-6s內(nèi)推力做功的功率是400W；
（4）在2-4s內(nèi)木箱所受的摩擦力是200N．

點(diǎn)評(píng) 本題考查功、功率的計(jì)算，關(guān)鍵是公式的靈活運(yùn)用，常見(jiàn)題目．