题目内容
(2011?抚顺)今年6月以来我国南方普降大雨,多地发生泥石流,一块巨石滚到了公路上,抢修人员正在用如图所示的装置将石头拖离公路.若石头的重为1.2×104 N,与地面的接触面积为0.2m2,石头在水平路面上被匀速直线拉动,10s内绳子自由端沿水平方向匀速直线移动了3m,石头受到的摩擦阻力为3.6×103 N,绳子自由端的位力为1 500N.求:
(1)石头静止在水平地面上时,对地面的压强.
(2)绳子自由端拉力的功率.
(3)滑轮组的机械效率.
(1)石头静止在水平地面上时,对地面的压强.
(2)绳子自由端拉力的功率.
(3)滑轮组的机械效率.
分析:(1)石头静止在水平地面上时,对地面的压力等于石头的重力,利用压强公式p=
求出石头对地面的压强.
(2)已知绳子自由端的拉力和移动的距离,可利用公式W=Fs求出用绳子做的总功,又已知绳子自由端移动的时间,可利用公式P=
求出功率.
(或先求出绳子自由端移动的速度,利用公式P=Fv求出功率)
(3)滑轮组的机械效率η=
.根据题意可知W有用为物体克服摩擦做的功,W有用=f×
;W总为对绳子自由端所做的功,W总=Fs.所以η=
=
.
F |
S |
(2)已知绳子自由端的拉力和移动的距离,可利用公式W=Fs求出用绳子做的总功,又已知绳子自由端移动的时间,可利用公式P=
W |
t |
(或先求出绳子自由端移动的速度,利用公式P=Fv求出功率)
(3)滑轮组的机械效率η=
W有用 |
W总 |
s |
n |
W有用 |
W总 |
f |
nF |
解答:解:
(1)F′=G=1.2×104 N,
p=
=
=
=60 000 Pa.
答:石头静止在水平地面上时,对地面的压强为60 000 Pa.
(2)W总=Fs=1 500 N×3 m=4 500 J,
P=
=
=450 W.
[或v=
=
=0.3 m/s,
P=Fv=1 500 N×0.3 m/s=450 W]
答:绳子自由端拉力的功率为450 W.
(3)W有用=f×
=3.6×103 N×1 m=3 600 J.
W总=Fs=1 500 N×3 m=4 500 J.
η=
=
=80%.
[或η=
=
=80%]
答:机械效率为80%.
(1)F′=G=1.2×104 N,
p=
F′ |
S |
G |
S |
1.2×104N |
0.2m2 |
答:石头静止在水平地面上时,对地面的压强为60 000 Pa.
(2)W总=Fs=1 500 N×3 m=4 500 J,
P=
W总 |
t |
4500J |
10s |
[或v=
s |
t |
3m |
10s |
P=Fv=1 500 N×0.3 m/s=450 W]
答:绳子自由端拉力的功率为450 W.
(3)W有用=f×
s |
3 |
W总=Fs=1 500 N×3 m=4 500 J.
η=
W有用 |
W总 |
3600J |
4500J |
[或η=
f |
nF |
3.6×103N |
3×1500N |
答:机械效率为80%.
点评:本题考查功、功率、压强、机械效率的计算,考查面比较广,关键是各种公式的灵活运用,再就是考查知识点比较多,在审题过程中一定要仔细、认真.
练习册系列答案
相关题目