Question

1．用如圖所示的滑輪組在5s內(nèi)將靜止在水平地面上質(zhì)量為40kg，底面積為1m² 的物體勻速豎直提升3m，所用拉力為250N，問(wèn)：（g取10N/kg）
（1）提升前，物體靜止在水平地面上時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)是多大？
（2）拉力F的功率是多少？
（3）滑輪組的機(jī)械效率是多少？

Answer 1

分析 （1）靜止時(shí)對(duì)地面的壓力等于物體的重力，知道受力面積，利用p=$\frac{F}{S}$可求壓強(qiáng)；
（2）由圖可知滑輪組繩子的有效股數(shù)，根據(jù)s=nh求出繩端移動(dòng)的距離，根據(jù)W=Fs求出總功，利用P=$\frac{W}{t}$求出拉力F的功率；
（3）知道物體的重力和提升的高度，根據(jù)W=Gh=mgh求出有用功，利用效率公式求出滑輪組的機(jī)械效率．

解答 解：
（1）物體對(duì)地面的壓力：
F=G=mg=40kg×10N/kg=400N，
物體對(duì)地面的壓強(qiáng)：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{400N}{1{m}^{2}}$=400Pa；
（2）由圖可知，n=2，
則繩端移動(dòng)的距離：s=nh=2×3m=6m，
拉力做的功：W_總=Fs=250N×6m=1500J，
拉力F的功率：
P=$\frac{{W}_{總}(cāng)}{t}$=$\frac{1500J}{5s}$=300W；
（3）拉力做的有用功：
W_有=Gh=mgh=40kg×10N/kg×3m=1200J，
滑輪組的機(jī)械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{1200J}{1500J}$×100%=80%．
答：（1）提升前，物體靜止在水平地面上時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)是400Pa；
（2）拉力F的功率是300W；
（3）滑輪組的機(jī)械效率是80%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了壓強(qiáng)、功、功率、機(jī)械效率的計(jì)算，要注意水平面上物體的壓力和自身的重力相等，同時(shí)要明確有用功和總功．