Question

小劉用如圖裝置把一個(gè)重為360N的物體勻速提升，已知物體和地面的接觸面積為0.05m²，若已知拉力的功率為72W，且滑輪組的機(jī)械效率為75%，（不計(jì)繩重和摩擦）
問(wèn)：
（1）沒(méi)拉前物體對(duì)地面的壓強(qiáng)為多少？
（2）求勻速提升物體所需的拉力為多少牛？
（3）物體上升的速度為多少？

Answer 1

分析：（1）沒(méi)拉前物體前物體對(duì)地面的壓力和自身的重力相等，根據(jù)p=

F

s

求出對(duì)地面的壓強(qiáng)；
（2）由圖可知滑輪組繩子的有效股數(shù)n=2，根據(jù)滑輪組的機(jī)械效率η=

W有

W總

=

Gh

Fs

=

Gh

Fnh

=

G

nF

求出勻速提升物體所需的拉力；
（3）已知拉力的功率，根據(jù)P=Fv的變形式求出繩端移動(dòng)的速度，根據(jù)v_繩=nv_物求出物體上升的速度．

解答：解：（1）沒(méi)拉前物體對(duì)地面的壓力：
F_壓=G=360N，
對(duì)地面的壓強(qiáng)：
p=

F壓

s

=

360N

0.05m2

=7200Pa；
（2）由圖可知n=2，則
滑輪組的機(jī)械效率η=

G

nF

=

360N

2×F

=75%，
解得：F=240N；
（3）繩端移動(dòng)的速度：
v=

P

F

=

72W

240N

=0.3m/s，
物體上升的速度：
v_物=

1

n

v=

1

2

×0.3m/s=0.15m/s．
答：（1）沒(méi)拉前物體對(duì)地面的壓強(qiáng)為7200Pa；
（2）勻速提升物體所需的拉力為240N；
（3）物體上升的速度為0.15m/s．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了壓強(qiáng)、滑輪組拉力、速度的計(jì)算，關(guān)鍵是會(huì)推倒滑輪組機(jī)械效率的表達(dá)式和公式v_繩=nv_物的應(yīng)用．