Question

如圖甲所示，是建筑工地上工人利用滑輪組將底面積0.05m²、質量100kg的方形重物A在1min勻速提高5m．如果工人實際拉力是625N．（g=10N/kg）求：
①物體A受到的重力是多少？按圖乙將A放在水平地面時，對地面壓強多大？
②用滑輪組提起物體A，工人所做功的功率是多少？
③該滑輪組的機械效率是多少？

Answer 1

【答案】分析：（1）已知物體的質量，根據G=mg求出物體A受到的重力，水平面上物體的壓力和重力相等，根據P=求出對地面壓強；
（2）根據滑輪組的連接可知繩子的有效股數n=2，根據W=Fs求出工人所做的功，根據P=求出其功率；
（3）根據W=Gh求出有用功，根據η=×100%求出該滑輪組的機械效率．
解答：解：（1）物體的重力為G=mg=100kg×10N/kg=10³N，
∵物體A放在水平面上，
∴F=G=10³N
∴P===2×10⁴Pa；
（2）繩子自由端移動的距離為S=2h=2×5m=10m，
工人所做的功為W_總=FS=625N×10m=6250J，
功率為P==≈104.2W；
（3）有用功W_有=Gh=10³N×5m=5×10³J，
滑輪組的機械效率為η=×100%=×100%=80%．
答：（1）物體A受到的重力為10³N，對地面壓強為2×10⁴Pa；
（2）用滑輪組提起物體A時工人所做功的功率約為104.2W；
（3）該滑輪組的機械效率為80%．
點評：本題考查了壓強、有用功、總功、功率、機械效率的計算，從滑輪組的結構圖找出s與h的關系是本題的關鍵．