题目内容
(2011?本溪)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).
求:(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.
求:(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.
分析:(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.
F |
S |
(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=
W有 |
W总 |
(3)根据功率的计算公式P=
W |
t |
解答:解:(1)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;
(2)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有=G物h=200N×3m=600J;
所做的总功为:W总=Fs=125N×6m=750J;
此装置的机械效率为η=
=
=80%;
(3)小刚拉力的功率为:P=
=
=75W;
答:(1)他站在楼下水平地面上时对地面的压强为1.25×104Pa;
(2)此装置的机械效率为80%;
(3)小刚拉力的功率为75W.
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=
F |
S |
500N |
0.04m2 |
(2)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有=G物h=200N×3m=600J;
所做的总功为:W总=Fs=125N×6m=750J;
此装置的机械效率为η=
W有 |
W总 |
600J |
750J |
(3)小刚拉力的功率为:P=
W总 |
t |
750J |
10s |
答:(1)他站在楼下水平地面上时对地面的压强为1.25×104Pa;
(2)此装置的机械效率为80%;
(3)小刚拉力的功率为75W.
点评:此题是一道力学综合题,熟练运用压强的公式和机械效率的公式,代入题目中的信息后可解答.
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