题目内容
【题目】底面积100cm2的物体静止在水平地面上,对地面的压强为2×104Pa。用如图所示的滑轮组在5s内将物体匀速竖直提升3m,已知滑轮组的机械效率为80%,不计绳重和摩擦。(g取10N/kg)求:
(1)物体的质量;
(2)拉力F的功率;
(3)用此滑轮组匀速竖直提升250N的重物,需要多大的拉力。
【答案】(1)20kg(2)150W (3)150N
【解析】
(1).根据p=得,物体对地面的压力为:
F=pS=2×104Pa×100×10-4m2=200N,
由于地面是水平的,则物体的重力等于物体对地面的压力:
G=F=200N,
物体的质量为:
m==20kg。
(2).由图可知,滑轮组承担动滑轮和货物的绳子段数为n=2,根据η==得,滑轮组绳子端的拉力为:
F===125N。
根据滑轮组特点,绳子端移动的距离为:
s=nh=2×3m=6m。
则拉力F做的功为:
W=Fs=125N×6m=750J,
拉力F的功率为:
P===150W。
(3).由F=得,该滑轮组使用的动滑轮重力为:
G动=nF-G=2×125N-200N=50N。
用此滑轮组匀速竖直提升250N的重物,承担动滑轮和货物的绳子段数不变,动滑轮重力仍然为50N不变,则此时需要的拉力大小为:
F′===150N。
答:(1).物体的质量为20kg;
(2).拉力F的功率为150W;
(3).用此滑轮组匀速竖直提升250N的重物,需要的拉力大小为150N。
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