题目内容
【题目】如图所示,用滑轮组匀速提起放在地面上边长为20cm,质量为100kg的重物,拉力做功的功率为1200W,重物上升的速度为1m/s。(不计绳重和摩擦力)求:
(1)当物体静止在地面上时对地面的压强;
(2)作用在绳子自由端的拉力为多大;
(3)滑轮组的机械效率为多大;
(4)若用此滑轮组匀速提起2200N的重物,作用在绳子自由端的拉力为多少。
【答案】(1)2.5×104Pa;(2)400N;(3)83.3%;(4)800N。
【解析】
(1)物体静止在地面上时对地面的压力:F压=G=mg=100kg×10N/kg=1000N,
受力面积:S=(0.2m)2=0.04m2,
则物体对地面的压强:p=;
(2)由图知,n=3,则绳端移动的速度:v=3v物=3×1m/s=3m/s,
由P=可得绳子自由端的拉力: ;
(3)滑轮组的机械效率:。
(4)不计绳重和摩擦力,绳子自由端的拉力:F=(G+G动),
则动滑轮重力:G动=3F﹣G=3×400N﹣1000N=200N,
匀速提起2200N的重物时,作用在绳子自由端的拉力:
F′=(G′+G动)=(2200N+200N)=800N。
答:(1)当物体静止在地面上时对地面的压强为2.5×104Pa;
(2)作用在绳子自由端的拉力为400N;
(3)滑轮组的机械效率为83.3%;
(4)若用此滑轮组匀速提起2200N的重物,作用在绳子自由端的拉力为800N。
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