Question

15．一個(gè)重4000N，底面積為1m²的貨柜靜止在水平面上，用如圖所示的吊車在40s內(nèi)把貨柜勻速提升10m．求：
（1）起重機(jī)起吊前，箱子對地面的壓強(qiáng)是多少？
（2）吊車對貨物做了多少功？
（3）如果起重臂下的鋼絲繩是繞在一個(gè)動滑輪上的，鋼絲繩上的拉力為2500N，起重機(jī)起吊該箱子的機(jī)械效率是多少？

Answer 1

分析 （1）在水平面上壓力等于物體自身的重力，已知箱子的重力和底面積，根據(jù)公式p=$\frac{F}{S}$可求箱子對地面的壓強(qiáng)．
（2）已知箱子的重力和提升的高度，根據(jù)公式W=Gh可求有用功；
（3）知道鋼絲繩是繞在一個(gè)動滑輪上和鋼絲繩的拉力，根據(jù)公式W=FS可求總功，根據(jù)公式η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$可求機(jī)械效率．

解答 解：（1）在水平面上壓力等于物體自身的重力，則F=G=4000N，
箱子對地面的壓強(qiáng)p=$\frac{F}{S}$=$\frac{4000N}{1{m}^{2}}$=4000Pa．
（2）吊車對貨物做功W_有=Gh=Gh=4000N×10m=40000J，
（3）W_總=F_拉s=F_拉•2h=2500N×2×10m=50000J，
起重機(jī)起吊該箱子的機(jī)械效率η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{4000J}{50000J}$×100%=80%．
答：（1）起重機(jī)起吊前，箱子對地面的壓強(qiáng)是4000Pa．
（2）吊車對貨物做了40000J的功．
（3）起重機(jī)起吊該箱子的機(jī)械效率是80%．

點(diǎn)評 本題考查壓強(qiáng)、有用功、總功、機(jī)械效率的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用，還要知道在水平面上壓力等于物體自身的重力．