Question

12．如图所示，建筑工地上的吊车靠电动机来提升货物．货物重6×10³N，底面积为3m²．电动机提升这些货物时，作用在绳子上的拉力为2500N，40s内将货物匀速提升了6m，电动机消耗的电能为6×10⁴J．求：
（1）若货物不受拉力且静止放在水平地面时，对地面的压强是多少？
（2）物体上升的速度为多少？
（3）电动机的机械效率是多少？

Answer 1

分析 （1）货物不受拉力且静止放在水平地面时，对地面压力等于其重力，根据p=$\frac{F}{S}$计算对地面的压强；
（2）根据v=$\frac{s}{t}$计算货物上升速度；
（3）先计算对物体做的有用功，根据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$计算电动机的机械效率．

解答 解：
（1）货物不受拉力且静止放在水平地面时，对地面F=G=6×10³N，
所以货物对水平地面的压强：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{6×1{0}^{3}N}{3{m}^{2}}$=2×10³Pa；
（2）40s内将货物匀速提升了6m，所以货物上升速度：
v=$\frac{s}{t}$=$\frac{6m}{40s}$=0.15m/s；
（3）电动机提升这些货物时，做的有用功：
W_有=Gh=6×10³N×6m=3.6×10⁴J，
电动机的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{电动机}}$×100%=$\frac{3.6×1{0}^{4}J}{6×1{0}^{4}J}$×100%=60%．
答（1）若货物不受拉力且静止放在水平地面时，对地面的压强是2×10³Pa；
（2）物体上升的速度为0.15m/s；
（3）电动机的机械效率是60%．

点评 本题考查了压强、速度和机械效率的计算，熟练运用公式是解题的关键．