Question

【题目】如图所示，一个边长为0.1m的正方体质量为3kg，放在水平地面上，已知动滑轮的重力为10N，现用力在20s内将物体匀速提高了5m（g=10N/kg）．

（1）绳子自由端移动的速度．
（2）物体放在地面时对地面的压强为多大．
（3）不计摩擦和绳重，求该滑轮组机械效率．

Answer 1

【答案】
（1）解：由图知，通过动滑轮绳子段数n=2，

绳子自由端通过距离：s=nh=2×5m=10m，

绳子自由端移动的速度 ．

答：绳子自由端移动的速度为0.5m/s．

（2）解：正方体对水平地面的压力：F=G=mg=3kg×10N/kg=30N，

受力面积：S=（0.1m）2=0.01m2，

正方体对地面的压强： ．

答：物体放在地面时对地面的压强为3000Pa．

（3）解：不计摩擦和绳重，克服动滑轮所做功是额外功，提起物体所做功是有用功，

所以滑轮组机械效率： ．

答：不计摩擦和绳重，求该滑轮组机械效率为75%．

【解析】

（1）本题考查了学生对滑轮组的理解和掌握，绳子自由端移动的速度应为通过动滑轮绳子段数n倍；

（2）根据压强公式进行计算即可，注意单位的换算；
（3）不计摩擦和绳重，克服动滑轮所做功是额外功，提起物体所做功是有用功，根据机械效率定义进行计算.