如图所示滑轮组,正方体A在水平地面上处于静止状态,已知A的边长为1dm,密度为2×103kg/m3,动滑轮总重为2N,若使A对水平地面产生600Pa的压强,作用在绳端的拉力F为(忽略摩擦和绳重,g=10N/kg)(  )A. 4NB. 5NC. 1ND. 22N

问题描述:

如图所示滑轮组,正方体A在水平地面上处于静止状态,已知A的边长为1dm,密度为2×103kg/m3,动滑轮总重为2N,若使A对水平地面产生600Pa的压强,作用在绳端的拉力F为(忽略摩擦和绳重,g=10N/kg)(  )
A. 4N
B. 5N
C. 1N
D. 22N

物体A的体积:v=(0.1m)3=0.001m3
物体A的重:
G=mg=ρvg=2×103kg/m3×0.001m3×10N/kg=20N,
∵p=

F
s

∴A对地面的压力:
F=ps=600Pa×0.01m2=6N,
∵力的作用是相互的,
∴F=F=6N,
∵物体A静止,
∴F+F=G,
∴F=G-F=20N-6N=14N,
∵忽略摩擦和绳重,
∴拉力:
F=
1
4
(F+G)=
1
4
×(14N+2N)=4N.
故选A.
答案解析:求出A的体积,利用密度公式和重力公式求物体A的重;知道A对水平地面的压强,利用压强公式求A对地面的压力,根据力的作用是相互的,可求地面对物体的支持力;因为物体A静止,物体A受到的重力等于支持力加上滑轮组的拉力;由图可知承担物重的绳子股数n,根据不计摩擦和绳重时拉力和物重的关系求拉力.
考试点:滑轮组绳子拉力的计算;密度公式的应用;力的合成与应用;重力的计算;压强的大小及其计算.

知识点:本题是一道力学综合题,本题关键:一是知道物体A受到的重力等于支持力加上滑轮组的拉力,二是不计摩擦和绳重拉力F和物重关系F=
1
n
(F+G)的利用.