Question

【题目】质量为40kg、底面积200cm2的物体静止在水平地面上．用如图所示的滑轮组在5s内将物体匀速竖直提升3m，已知动滑轮重50N，不计绳重和摩擦．（g=10N/kg）求：

（1）提升前，物体静止在水平地面上时对地面的压强；
（2）拉力F的功率；
（3）滑轮组的机械效率．

Answer 1

【答案】
（1）解：物体对地面的压力：

F压=G=mg=40kg×10N/kg=400N，

对地面的压强：

p= = =2×104Pa

答：提升前，物体静止在水平地面上时对地面的压强为2×104Pa

（2）解：由图可知，n=2，则绳端移动的距离：

s=nh=2×3m=6m，

不计绳重和摩擦时，拉力大小：

F= （G+G动）= ×（400N+50N）=225N，

拉力做的总功：

W总=Fs=225N×6m=1350J，

拉力F的功率：

P= = =270W

答：拉力F的功率为270W；

（3）解：有用功：

W有=Gh=400N×3m=1200J，

滑轮组的机械效率：

η= ×100%= ×100%≈88.9%．

答：滑轮组的机械效率88.9%．

【解析】（1）物体静止在水平地面上时对地面的压力和自身的重力相等，根据F=G=mg求出其大小，根据p=F/S求出对地面的压强；（2）由图可知滑轮组绳子的有效股数，根据s=nh求出绳端移动的距离，不计绳重和摩擦时，根据F=1/n（G+G动）求出拉力的大小，根据W=Fs求出总功，利用P=W/t求出拉力的功率；（3）根据W=Gh求出有用功，根据η=W有/W总×100%求出滑轮组的机械效率．