Question

4．A、B兩正方體鋁塊疊放在一起，A質量為2.7kg，B的體積是A的2倍．當用水平向右大小為20N的力F拉B，A、B一起做勻速直線運動，A受到的摩擦力為0N，A對B的壓強為2700Pa；當拉力F增大為30N，A、B仍一起運動，則此時B受到地面的摩擦力為20N．（ρ_鋁=2.7g/cm³）

Answer 1

分析 （1）平衡狀態分為兩種，一是靜止狀態，二是勻速直線運動狀態；當物體處于平衡狀態時，所受到的是平衡力，平衡力的特點是兩個力大小相等、方向相反、作用在同一條直線上、作用在同一個物體上；
（2）由甲的質量可求甲對乙的壓力，根據密度公式求出邊長，可得受力面積，再由壓強公式P=$\frac{F}{S}$可求．
（3）首先對物體進行受力分析，根據勻速直線運動的物體受到平衡力的作用，根據平衡力條件，判斷滑動摩擦力大小；滑動摩擦力大小跟壓力大小和接觸面粗糙程度有關，跟物體的運動速度、接觸面積大小都沒有關系．

解答 解：（1）當甲、乙都作勻速直線運動，所以受到的是平衡力，甲的重力和支持力是一對平衡力，而水平方向不受力，故甲受到的摩擦力大小為0N；
（2）甲對乙的壓力：
F=G=mg=2.7kg×10N/kg=27N；
由ρ=$\frac{m}{V}$可得，正方體鋁塊的體積：
V=$\frac{m}{ρ}$=$\frac{2.7kg}{2.7×1{0}^{3}kg/{m}^{3}}$=1×10^-3m³，
由V=L³可得，正方體甲鋁塊的邊長：
L=$\root{3}{V}$=$\root{3}{1×1{0}^{-3}{m}^{3}}$=0.1m，
底面積：
S=L²=（0.1m）²=0.01m²，
已知乙的體積是甲的2倍，甲對乙的接觸面積就是甲的底面積，
故甲對乙的壓強：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{27N}{0.01{m}^{2}}$=2700pa；
（3）甲、乙兩物體勻速向右運動時，豎直方向上受到重力和支持力，水平方向上受到拉力和滑動摩擦力作用，重力和支持力是一對平衡力，拉力和滑動摩擦力是一對平衡力，拉力大小是20N，所以滑動摩擦力大小是20N．拉力水平向右，滑動摩擦力水平向左；當拉力F增大為30N，甲乙兩物體仍然一起運動，壓力不變，接觸面粗糙程度不變，滑動摩擦力保持20N不變．
故答案為：0；2700；20．

點評 本題主要考查壓強的大小及其計算這一知識點，解答此題要注意求甲正方體鋁塊對乙的壓強時的面積，應為受力面積；還考查了滑動摩擦力．