Question

【题目】有一质量为20kg的正方体物体放在水平地面上，它的体积为8×10﹣3m3 ， 某人想通过如图所示的滑轮来竖直提起这个物体．则
（1）该物体的密度是多大？
（2）当人用250N的力向下拉绳子时，物体恰好能匀速上升，物体上升3m后恰好到达目标位置，求此过程中人所做的功是多大？
（3）该定滑轮的机械效率是多大？使用该滑轮的好处是什么？

Answer 1

【答案】
（1）物体的密度是：ρ= = =2.5×103kg/m3

答：物体的密度是2.5×103kg/m3

（2）滑轮为定滑轮，物体上升的高度即是绳子端移动的距离，S=h，人所做的总功是：W=FS=250N×3m=750J

答：人所做的总功是750J

（3）G总=mg=20kg×10N/kg=200N，

W有=Gh=200N×3m=600J，

定滑轮的机械效率是：η= = =80%；

使用该滑轮的好处是：改变力的方向．

答：定滑轮的机械效率是80%，使用定滑轮的好处是可以改变力的方向

【解析】（1）知道正方体物体的体积，可求其边长，再求出底面积，利用G=mg求出物体重力，此时物体对地面的拉力等于物体的重力，根据固体压强的计算公式即可求得物体对水平地面的压强．（2）人拉着物体上升，人的拉力做的功为总功，利用W=Fs求解；（3）此过程中克服物体重力所做的功为有用功，利用公式η= 100%求出此时的机械效率，使用定滑轮的好处就是可以改变力的方向．