内容发布更新时间 : 2024/11/5 22:54:10星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
(1)在图中画出N受力的示意图。 (2)求此时M对地面的压强。
(3)若沿竖直方向将M左右两边各切去厚度为h的部分,然后将C点处系着N的细绳向右移动h时,M对地面的压强减小了60Pa,求h为多少。
解:(1)对N进行受力分析,由于N在空中处于静止状态,则N受到的重力和细绳对它的拉力是一对平衡力,所以二力的大小相等(F=G=2N),方向相反;
过N的重心分别沿力的方向各画一条有向线段,并标上力的符号及大小,注意两线段要一样长,图所示:
(2)设B端受到细绳的拉力为FB,
由杠杆平衡条件得,GN×OC=FB×OB,已知OC:OB=1:2, 则有:FB=GN×
=2N×=1N;
根据力的作用是相互的可知,细绳对M的拉力:F=FB=1N, 此时M对地面的压力:F压=F支=GM﹣F=10N﹣1N=9N, M与地面的接触面积:S=l2=(0.1m)2=0.01m2, 则此时M对地面的压强:p=
=
=900Pa。
(2)若沿竖直方向将M两边各切去厚度为h后, 剩余M的底面积:S′=l(l﹣h﹣h)=l×(l﹣h), 剩余M的体积:V′=S′l=l2×(l﹣h),
剩余M的密度不变,则剩余部分的重力与原来重力的比值:
==,
所以剩余M的重力:GM′=×GM=
×10N﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
剩余的物体M对地面的压强:p′=p﹣△p=900Pa﹣60Pa=840Pa, 剩余M的底面积:S′=l×(l﹣h)=0.1m×(0.1m﹣h), 地面对剩余的物体M的支持力:
F支′=F压′=p′S′=840Pa×0.1m×(0.1m﹣h)﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣② 沿竖直方向将M两边各切去厚度为h后,将C点处系着N的细绳向右移动h, 设此时B端受到细绳的拉力为FB′,
由杠杆平衡条件得,GN×(OC﹣h)=FB′×OB, 则有:FB′=
=
,
﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
即细绳对剩余M的拉力:F′=FB′=
对剩余M进行受力分析,由力的平衡条件得,F支′+F′=GM′﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣④ 将①②③式代入④式得: 840Pa×0.1m×(0.1m﹣h)+解得:h=0.05m。 答:(1)如上图所示;
(2)此时M对地面的压强为900Pa; (3)h为0.05m。
=
×10N,