Question

置于水平地面上的圆柱体石柱（如图甲），高为0.4m，横截面积为0.15m²，质量为150kg，g取10N/kg．求：
（1）石柱的重力；
（2）石柱对水平地面的压强；
（3）若用图乙所示的滑轮组在10s内匀速将石柱提升lm，所用拉力F为600N，求滑轮组的机械效率和拉力F的功率．

Answer 1

【答案】分析：（1）已知石柱的质量，根据公式G=mg可求其重力；
（2）石柱对地面的压力等于其自身的重力；根据公式P=可求石柱对水平地面的压强；
（3）根据公式W=FS可求做的总功，根据公式W=Gh可求做的有用功，有用功与总功的比值就是滑轮组的机械效率；再利用公式P=可求拉力F的功率．
解答：解：（1）物体重力G=mg=150㎏×10N/㎏=1500N；
答：石柱的重力为1500N；
（2）石柱对水平地面的压强P====10⁴Pa；
答：石柱对水平地面的压强为10⁴Pa；
（3）W_有=Gh=1500N×1m=1500J；
W_总=Fs=600N×3m=1800J；
η===83.3%；
P_总===180W．
答：滑轮组的机械效率为83.3%；拉力F的功率为180W．
点评：本题考查重力、压强、有用功、总功、机械效率、功率的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，要知道在水平面上物体对水平面的压力等于物体自身的重力．