Question

（2011?江苏模拟）把一个长30cm、宽20cm、高100cm的长方体物体竖直放在地面上，如图所示．已知此物体的密度为2g/cm³，g=10N/kg．
（1）求此物体的质量；
（2）求此物体对地面的压强；
（3）若某工人在高1m，长2m的斜面上，以平行于斜面，大小为800N的拉力把该物体匀速拉上斜面，如图所示．则拉力对物体要做多少功？工人的机械效率为多少？

Answer 1

分析：（1）已知物体的长、宽、高和物体的密度，根据公式m=ρV可求物体的质量；
（2）根据压强公式P=

F

S

可计算此物体对地面的压强，在这种情况下压力等于重力F=G，把重力公式G=mg代入压强公式可推出P=

F

S

=

mg

S

．
（3）根据做功公式W_总=FS可计算功的大小．根据机械效率公式η=

W有

W总

可计算机械效率，有用功是物体竖直高度上升1米W_有=Gh=mgh，总功是物体沿长2m的斜面被拉升W_总=FS．

解答：解：（1）物体的质量为m=a×b×c×ρ=30cm×20cm×100cm×2g/cm³=120000g=120kg；
答：此物体的质量为120kg；
（2）物体对地面的压强为
P=

F

S

=

mg

S

=

120kg×10N/kg

0.3m×0.2m

=2×10⁴Pa；
答：此物体对地面的压强为2×10⁴Pa；
（3）W_总=Fs=800N×2m=1600J；
η=

W有

W总

=

mgh

W总

=

2×103kg/m3×0.3m×0.2m×1m×10N/kg×1m

1600J

=75%；
答：拉力对物体做了1600J功，工人的机械效率为75%．

点评：本题主要考查压强公式的运用和做功公式及机械效率公式的灵活运用，难点是求机械效率．