Question

（2009?崂山区模拟）综合计算二：
小雨的体重为600N，他使用如下图所示的滑轮组提升重物．已知动滑轮重100N；当匀速提升的体积为0.02m³的重物（重物始终未出水面）时，他对地面的压强为6×10³Pa，已知每只鞋底与地面的接触面积为2dm²．求提升重物离水后滑轮组的机械效率？（不计绳重和摩擦）

Answer 1

分析：人拉绳子的力等于绳子拉人的力，等于人的重力与地面所受压力之差，根据公式F=PS可求对地面的压力；进一步求出物体的重力；根据公式η=

G

G+G动

求出机械效率的大小．

解答：解：人拉绳子的力F与绳子拉人的力F′相等
F=F′=G_人-PS=600-6.0×10׳×2×2×10^-2=360N；
绳子向上拉重物的力F₁与重物向下拉绳子的力F₁′相等
F=

G动+F1′

2

；
F₁=F′₁=2F-G_动=2×360-100=620N；
G_物=F_浮+F₁=ρ_水gV_排+F₁=1.0×10³×10×0.02+620=820N；
机械效率η=

G物

G物+G动

=

820N

820N+100N

=89.1%．                    
答：重物被提出水面后滑轮组的机械效率为89.1%

点评：本题考查机械效率的计算，难点是对物体进行受力分析，找出各个物理量之间的关系，求物体的重力是解题的关键．