题目内容
（2013?广阳区一模）如图所示，一只边长为40cm的正方体箱子，放在水平地面上，其质量为60kg．工人师傅用一个定滑轮和动滑轮组成滑轮组，10s内把箱子匀速提升5m，动滑轮的质量为8kg，不计绳重和摩擦，取g=10N/kg．（1）如图甲所示，当箱子静止放于水平地面时，它对地面的压强是多少？
（2）在乙图中用笔画线代替细绳组装滑轮组．
（3）在向上提升箱子的过程中，人对绳子的拉力做功功率为多大？
（4）在向上提升箱子的过程中，滑轮组的机械效率为多少？
分析：（1）因为箱子静止放于水平地面时，压力F=G，根据p=
求压强；
（2）滑轮组绳子的绕法有两种：
一是绳子先系在定滑轮的固定挂钩上，然后再绕过下面的动滑轮再向上绕到定滑轮上，依次反复绕，这种绕法有偶数段绳子承担物重；
二是绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，然后再绕过上面的定滑轮再向下，依次反复绕，这种绕法有奇数段绳子承担物重．
（3）在不计滑轮自重及摩擦的情况下，动滑轮由几股绳子承担，拉力就是滑轮组提升物重的几分之一．绳子移动的距离就是重物升高高度的几倍．
（4）在不计绳重及摩擦的情况下，机械效率可利用公式η=
计算．
| F |
| s |
（2）滑轮组绳子的绕法有两种：
一是绳子先系在定滑轮的固定挂钩上，然后再绕过下面的动滑轮再向上绕到定滑轮上，依次反复绕，这种绕法有偶数段绳子承担物重；
二是绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，然后再绕过上面的定滑轮再向下，依次反复绕，这种绕法有奇数段绳子承担物重．
（3）在不计滑轮自重及摩擦的情况下，动滑轮由几股绳子承担，拉力就是滑轮组提升物重的几分之一．绳子移动的距离就是重物升高高度的几倍．
（4）在不计绳重及摩擦的情况下，机械效率可利用公式η=
| Gh |
| Fs |
解答：解：（1）因为箱子静止在水平地面，则压力F=G=mg=60kg×10N/kg=600N；受力面积s=（40cm）2=1600cm2=0.16m2，
所以（2）对由一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组，可绕线的方法有两股和三股两种，两种方法都达到了省力的目的，但拉力的方向不同，有三股绕线的方法拉力方向向上；有两股绕线的方法拉力方向向下，根据题意工人站在地面上可知拉力方向向下，是有两股绕线的这种方法．滑轮组绕线如图所示：
（3）由图可知：在不计绳重及摩擦的情况下，动滑轮和重物由两股绳子承担，拉力就是滑轮组提升物体和动滑轮总重的二分之一．则：
人对绳子的拉力F=
（G箱+G动）=
（600N+8kg×10N/kg）=390N；
∵s=nh=2×5m=10m．
W总=Fs=390N×10m=3900J，
则P=
=
=390W．
（4）在不计绳重及摩擦的情况下，提升过程的有用功W有=Gh．
总功W总=Fs=F?nh．
机械效率η=
×100%=
×100%=
×100%≈76.9%．
答：（1）它对地面的压强是3750Pa．
（2）如上图．
（3）在向上提升箱子的过程中，人对绳子的拉力做功功率为390W．
（4）滑轮组的机械效率为76.9%．
所以（2）对由一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组，可绕线的方法有两股和三股两种，两种方法都达到了省力的目的，但拉力的方向不同，有三股绕线的方法拉力方向向上；有两股绕线的方法拉力方向向下，根据题意工人站在地面上可知拉力方向向下，是有两股绕线的这种方法．滑轮组绕线如图所示：（3）由图可知：在不计绳重及摩擦的情况下，动滑轮和重物由两股绳子承担，拉力就是滑轮组提升物体和动滑轮总重的二分之一．则：
人对绳子的拉力F=
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
∵s=nh=2×5m=10m．
W总=Fs=390N×10m=3900J，
则P=
| W总 |
| t |
| 3900J |
| 10s |
（4）在不计绳重及摩擦的情况下，提升过程的有用功W有=Gh．
总功W总=Fs=F?nh．
机械效率η=
| W有用 |
| W总 |
| Gh |
| Fs |
| 600N×5m |
| 390N×2×5m |
答：（1）它对地面的压强是3750Pa．
（2）如上图．
（3）在向上提升箱子的过程中，人对绳子的拉力做功功率为390W．
（4）滑轮组的机械效率为76.9%．
点评：此题主要考查压强、功和功率的计算，难点是滑轮组承担物重绳子股数的判断，滑轮组的绕线方法不同，拉力的方向不同，达到省力程度也不同，绳子股数越多越省力．在不计绳重及摩擦的情况下，产生额外功的是克服定滑轮的重力而做的功．
练习册系列答案
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