题目内容
(2011?天水)如图所示,用滑轮组提升质量为120kg、底面积为50cm
2的长方体物块.
(1)物块未提之前静止在地面上,则物块对地面的压强是多少?(g=1ON/kg)
(2)在拉力F的作用下,物块竖直匀速上升3m,已知滑轮组的机械效率为80%,则拉力F做了多少功?(不计绳重和绳子与滑轮间的摩擦)
(3)若仍用此滑轮组提升重力为1500N的物体,则滑轮组的机械效率为多少?
分析:(1)物块未提之前对地面的压力等于自身的重力;根据公式P=
可求对地面的压强;
(2)已知物体的重力和动滑轮上绳子的段数,以及滑轮组的机械效率,根据公式η=
可求拉力的大小,最后利用公式W=FS可求拉力做的功;
(3)已知动滑轮上绳子的段数,根据公式F=
(G+G动)可求动滑轮的重力;最后利用公式η'=
可求此时滑轮组的机械效率.
解答:解:(1)受力分祈得F
压=G=mg=120kg×10N/kg=1200N;
物块对地面的压强是P=
=
=2.4×10
5Pa;
答:物块对地面的压强是2.4×10
5Pa;
(2)∵η=
;
∴绳子的拉力F=
=
=500N;
拉力做功W=F?S=F?nh=500N×3×3m=4.5×10
3J;
答:拉力做功4.5×10
3J;
(3)∵F=
(G+G动);
∴动滑轮的重力G
动=nF-G=3×500N-1200N=300N;
滑轮组的机械效率为η'=
=
≈83.3%;
答:滑轮组的机械效率为83.3%;
点评:本题考查压强、做功、机械效率等的计算,关键是分析物体的受力情况和动滑轮上绳子的段数,要知道同一个滑轮组,提升的物体重力越大,机械效率越高.
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