题目内容

【题目】小刚家搬新居时利用如图所示装置搬运物品,已知小刚同学的质量为50kg,两只鞋底与地面的总接触面积为400cm2 , 他用125N的拉力将200N的物体在10s内沿竖直方向匀速提升3m(g取10N/kg).

(1)他站在楼下水平地面上时对地面的压强.
(2)此装置的机械效率.
(3)小刚拉力的功率.

【答案】
(1)

解:站在楼下水平地面上时对地面的压力为:F=G=mg=50kg×10N/kg=500N;

两只鞋底与地面的总接触面积为S=400cm2=0.04m2;对地面的压强为:P= = =1.25×104Pa;

答:他站在楼下水平地面上时对地面的压强为1.25×104Pa


(2)

解:物体上升的高度为h=3m,绳子移动的距离为s=2h=2×3m=6m;

所做的有用功为W=Gh=200N×3m=600J;

所做的总功为:W=Fs=125N×6m=750J;

此装置的机械效率为η= = =80%;

答:此装置的机械效率为80%


(3)

解:小刚拉力的功率为:P===75W;

答:小刚拉力的功率为75W


【解析】(1)运用压强的公式P= 可求出人对地面的压强;(2)分别算出人做的有用功和总功,再根据机械效率的公式η= 可求滑轮的机械效率;(3)根据功率的计算公式P= 可求人的功率.
【考点精析】利用压强的大小及其计算和滑轮(组)的机械效率对题目进行判断即可得到答案,需要熟知压强的计算公式及单位:公式:p =F/s ,p表示压强,F表示压力,S表示受力面积压力的单位是 N,面积的单位是 m2, 压强的单位是 N/m2,叫做帕斯卡,记作Pa .1Pa=1N/m2.(帕斯卡单位很小,一粒平放的西瓜子对水平面的压强大约为20Pa);关于滑轮组机械效率的计算:W有用 = G·h;W总 = F·s; s = n·h (1)η=W有用 / W总 (2)η= W有用 / W总 = Gh/Fs = Gh/nFh = G/(nF).

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