Question

15．质量为30kg的建筑材料包平放在水平地面上，与地面间的接触面积为0.3m²．（g=10N/kg）
（1）建筑材料包的重力；
（2）建筑材料包平放时对地面的压强；
（3）工人利用滑轮组将该建筑材料包匀速运送到6m高的三楼地面，如图所示．已知工人施加的拉力为200N，所用时间为30s．求滑轮组的机械效率和工人做功的功率．

Answer 1

分析 （1）根据G=mg求出材料包的重力；
（2）材料包对水平地面的压力等于本身的重力；根据p=$\frac{F}{S}$求出对地面的压强；
（3）根据η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$计算出机械效率；根据P=$\frac{W}{t}$计算出做功的功率．

解答 解：（1）止在水平地面上的材料包受到的重力：
G=mg=30kg×10N/kg=300N；
（2）对水平地面的压力：
F=G=300N；
对地面压强：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{300N}{0.3{m}^{2}}$=1000Pa．
（3）滑轮组有两段绳子承担总重，滑轮组的机械效率为：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{300N×6m}{200N×2×6m}$×100%=75%；
做功的功率为：P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{200N×2×6m}{30s}$=80W．
答：（1）建筑材料包的重力为300N；
（2）建筑材料包平放时对地面的压强为1000Pa；
（3）滑轮组的机械效率为75%；工人做功的功率为80W．

点评 本题考查压力、压强机械效率和功率的计算，关键是知道在水平地面上压力等于物体重力和滑轮组绳子承担总重的段数．