【题目】如图所示，质量不计的轻板AB可绕转轴O在竖直面内转动，OA=0.4m，OB=1.6m．地面上质量为18kg、横截面积为0.3m2的圆柱体通过绳子与A端相连．现有大小不计、重为50N的物体在水平拉力F=10N的作用下，以速度v=0.2m/s从O点沿板面向右作匀速直线运动．g=10N/kg．求：

（1）物体开始运动前，圆柱体对地面的压强；

（2）物体在板面上运动的时间；

（3）物体在板面上运动过程中，拉力F做的功及功率．

参考答案：

【答案】（1）物体开始运动前，圆柱体对地面的压强为600Pa；

（2）物体在板面上运动的时间为7.2s；

（3）物体在板面上运动过程中，拉力F做的功为14.4J，功率为2W．

【解析】

试题分析：（1）物体开始运动前，圆柱体对地面的压力和自身的重力相等，根据F=G=mg求出其大小，利用p=求出圆柱体对地面的压强；

（2）根据杠杆的平衡条件求出物体恰好离开地面时运动的距离，利用v=求出物体在板面上运动的时间；

（3）知道拉力和物体在拉力方向上移动的距离，根据W=Fs求出拉力F做的功，根据P=求出拉力的功率．

解：（1）物体开始运动前，圆柱体对地面的压力：

F压=G圆柱=m圆柱g=18kg×10N/kg=180N，

圆柱体对地面的压强：

p===600Pa；

（2）由杠杆的平衡条件可得：

G圆柱OA=G物体s，

则物体恰好离开地面时运动的距离：

s=×OA=×0.4m=1.44m，

由v=可得，物体在板面上运动的时间：

t===7.2s；

（3）物体在板面上运动过程中，拉力F做的功：

W=Fs=10N×1.44m=14.4J，

拉力的功率：

P===2W．

答：（1）物体开始运动前，圆柱体对地面的压强为600Pa；

（2）物体在板面上运动的时间为7.2s；

（3）物体在板面上运动过程中，拉力F做的功为14.4J，功率为2W．

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