题目内容

如图所示,一个边长为80cm的正方体重640N,放在水平地面上,一个人站在地上利用滑轮组将重物匀速提起来.求:
(1)人还没有用力拉之前,重物对地面的压强是多大?
(2)如果人对绳子的实际拉力是320N,滑轮组的机械效率是多少?若重物上升的速度是0.2m/s,人拉绳的功率是多少?
分析:(1)先根据面积公式求出正方体的底面积,再根据水平面上物体对地面的压力和重力相等,利用压强公式求出重物对地面的压强;
(2)分析图中与动滑轮相连的绳子段数n,根据滑轮组机械效率η=
W有用
W
=
Gh
FS
=
Gh
Fnh
=
G
Fn
求出其大小;
再根据P=
W
t
=
FS
t
=
Fnh
t
=FnV求出人拉绳的功率.
解答:解:(1)正方体与地面的接触面积为:S=a2=(0.8m)2=0.64m2
重物对地面的压强为:P=
F
S
=
G
S
=
640N
0.64m2
=1000Pa;
(2)由图可知:承担拉力的绳子段数是:n=3,
滑轮组的机械效率是:η=
W有用
W
=
Gh
FS
=
G
Fn
=
640N
3×320N
≈67%,
人拉绳的功率为:P=
W
t
=
FS
t
=
Fnh
t
=FnV=320N×3×0.2m/s=192W.
答:(1)人还没有用力拉之前,重物对地面的压强为1000Pa;
(2)滑轮组的机械效率约为67%,人拉绳的功率为192W.
点评:本题考查了压强、机械效率、功率的计算,关键是公式的灵活运用和计算式推导,解题过程还要注意单位的换算.
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