2019年中考物理试题分类汇编——简单机械计算专题(word版含答案) 联系客服

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(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,