Question

11．同学用滑轮组提升一边长为0.2m的正方体物块，物块质量为20kg，如图所示：
（1）人未拉动细绳时，物块静止在水平面地面上，求对地面的压强？（g=10N/kg）
（2）当人用125N的力拉动细绳使物体升高1m，求此时的机械效率？

Answer 1

分析 （1）已知物块的质量，可求得其重力，已知物块的边长可求得其面积，物块静止在水平面地面上，对地面的压力等于其重力，再利用压强公式求解；
（2）根据求得的物块的重力和上升的高度，利用W=Gh可求得有用功，由图可知，物块由2段绳子承担，已知拉力，利用W=Fs可求得总功，再利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$可求得此时的机械效率．

解答 解：（1）物块的重力G=mg=20kg×10N/kg=200N，S=0.2m×0.2m=0.04m²，
物块静止在水平面地面上，对地面的压力等于其重力，即F=G=200N，
对地面的压强p=$\frac{F}{S}$=$\frac{200N}{0.04{m}^{2}}$=5×10³Pa；
（2）W_有用=Gh=200N×1m=200J，s=2h=2×1m=2m，
W_总=Fs=125N×2m=250J，
此时的机械效率η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{200J}{250J}$×100%=80%．
答：（1）物块静止在水平面地面上，对地面的压强为5×10³Pa；
（2）此时的机械效率为80%．

点评 此题考查压强的计算和滑轮组机械效率的计算，明确物块静止在水平面地面上，对地面的压力等于其重力是解答（1）题的关键，此题难度不大，属于基础知识．