Question

11．如圖是小強(qiáng)最喜歡的、用于鍛煉臂力的拉力器結(jié)構(gòu)示意圖．小強(qiáng)每次向下拉動(dòng)拉桿時(shí)，所用的拉力為230N，并在0.4s內(nèi)可使質(zhì)量為20kg、底面積為1dm²的配重塊勻速升高40cm，然后放手讓其自由落下．（不計(jì)拉桿和繩的重力、取g=10N/kg）
（1）提拉前靜止在地面上的配重塊受到的重力與地面對(duì)配重塊的支持力是一對(duì)平衡力，配重塊對(duì)地面的壓力與地面對(duì)配重塊的支持力是一對(duì)相互作用力．（均選填“相互作用力”或“平衡力”）
（2）提拉前靜止在地面上的配重塊對(duì)地面的壓強(qiáng)是多大？
（3）小強(qiáng)每次拉動(dòng)拉力器的過程中對(duì)配重塊所做的功是多大？

Answer 1

分析 （1）二力平衡的條件：大小相等、方向相反、在同一直線上、作用于同一物體上．缺一不可．
力的作用是相互的，兩個(gè)相互的作用力大小相等、方向相反、在同一直線上、作用于兩個(gè)不同的物體上．
（2）已知配重塊的質(zhì)量，利用G=mg求出重力，配重塊對(duì)地面的壓力等于其自身重力，利用p=$\frac{F}{S}$求出壓強(qiáng)；
（3）利用W=Fs求小強(qiáng)每次拉動(dòng)拉力器的過程中對(duì)配重塊所做的功．

解答 解：（1）配重塊受到的重力與地面對(duì)配重塊的支持力大小相等、方向相反、在同一直線上、都作用在配重塊上，符合二力平衡的條件，是一對(duì)平衡力；
配重塊對(duì)地面的壓力與地面對(duì)配重塊的支持力分別作用在兩個(gè)物體上，大小相等、方向相反、在同一直線上，是一對(duì)相互作用力；
（2）S=1dm²=1×10^-2m²，
靜止在地面上的配重塊對(duì)地面的壓力：
F=G=mg=20kg×10N/kg=200N，
配重塊對(duì)地面的壓強(qiáng)：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{200N}{1×1{0}^{-2}{m}^{2}}$=2×10⁴Pa；
（3）對(duì)配重塊做的功W=Fs=230N×0.4m=92J．
答：（1）平衡力；相互作用力；
（2）拉前靜止在地面上的配重塊對(duì)地面的壓強(qiáng)是2×10⁴Pa；
（3）強(qiáng)每次拉動(dòng)拉力器的過程中對(duì)配重塊所做的功是92J．

點(diǎn)評(píng) 此題考查壓強(qiáng)的大小計(jì)算、功的計(jì)算，同時(shí)考查平衡力和相互作用力，關(guān)鍵是知道平衡力和相互作用力的區(qū)別．