题目内容

【题目】如图所示,小川的质量为50kg,A、B、C处能承受的最大拉力分别为1000N、1300N、600N,每个滑轮重力均为100N,设每段绳子均处于竖直状态,不考虑绳子的质量和摩擦,则用此滑轮组提升重物的最大的机械效率为 , 若小川的双脚与地面的接触面积为500cm2 , 此时小川对地面的压强为Pa.

【答案】87.5%;2000
【解析】解:由图可知,n=2,①当C处绳子的拉力为600N时,由F= (G+G)可得,A处绳子的拉力: FA=2FC﹣G=2×600N﹣100N=1100N>1000N,
所以,此种情况不可能;②当A处绳子的拉力为1000N时,
C处绳子的拉力FC= (GA+G)= ×(1000N+100N)=550N,
以定滑轮为研究对象可知,受到竖直向上B绳子的拉力、竖直向下定滑轮自身的重力和三股绳子的拉力,
由力的平衡条件可得,B处绳子的拉力FB=G+3FC=100N+3×550N=1750N>1300N,
所以,此种情况不可能;③当B处绳子的拉力为1300N时,
以定滑轮为研究对象可知,受到竖直向上B绳子的拉力、竖直向下定滑轮自身的重力和三股绳子的拉力,
由力的平衡条件可得,FB=G+3FC
则FC= (FB﹣G)= (1300N﹣100N)=400N,
由F= (G+G)可得,A处绳子的拉力:
FA=2FC﹣G=2×400N﹣100N=700N,
此种情况可能,滑轮组的机械效率:
η= ×100%= ×100%= ×100%= ×100%= ×100%=87.5%,
小川对地面的压力:
F=G﹣FC=mg﹣FC=50kg×10N/kg﹣400N=100N,
小川对地面的压强:
p= = =2000Pa.
所以答案是:87.5%;2000.
【考点精析】本题主要考查了压强的大小及其计算的相关知识点,需要掌握压强的计算公式及单位:公式:p =F/s ,p表示压强,F表示压力,S表示受力面积压力的单位是 N,面积的单位是 m2, 压强的单位是 N/m2,叫做帕斯卡,记作Pa .1Pa=1N/m2.(帕斯卡单位很小,一粒平放的西瓜子对水平面的压强大约为20Pa)才能正确解答此题.

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