Question

10．如图所示，物体A是立方体铁块，边长是20厘米．当水平拉力F=80牛时，物体A恰好以0.5m/s的速度作匀速直线运动，已知铁的密度是7.8×10³千克/米³，物体A运动时受到地面的阻力是物重的O.3倍．下列说法错误的是（　　）g=10N/kg．

• A． 物体A的质量是62.4千克
• B． 物体A对水平地面的压强是15600帕
• C． 拉力F的功率是40瓦
• D． 该滑轮组的机械效率是78%

Answer 1

分析 （1）先根据正方体铁块的边长求出其体积，再利用密度公式变形即可求出物体A的质量；
（2）根据G=mg求出其重力，由于物体A在水平地面上，水平地面的压力等于重力，利用p=$\frac{F}{S}$求出压强；
（3）由图可知，n为3，则v=3v_物，根据P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv求出功率；
（4）根据物体A运动时受到地面的阻力是物重的0.3倍求出其阻力．利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{{P}_{有用}}{{P}_{总}}$=$\frac{f{v}_{物}}{F{v}_{拉}}$=$\frac{f{v}_{物}}{Fn{v}_{物}}$=$\frac{f}{nF}$即可求出该滑轮组的机械效率．

解答 解：（1）体积为V=a³=（0.2m）³=8×10^-3m³，
由ρ=$\frac{m}{V}$可得：物体A的质量m=ρV=7.8×10³kg/m³×8×10^-3m³=62.4kg，故A正确；
（2）由于物体A在水平地面上，则物体A对水平地面的压力为F=G=mg=62.4kg×10N/kg=624N，
面积S=a²=（0.2m）²=0.04m²，
则压强p=$\frac{F}{S}$=$\frac{624N}{0.04{m}^{2}}$=15600Pa，故B正确；
（3）由图可知，n为3，则拉力移动的速度为v=3v_物=3×0.5m/s=1.5m/s，
则拉力F的功率P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv=80N×1.5m/s=120W，故C错误；
（4）物体A受到的摩擦力f=0.3G=0.3×624N=187.2N，
根据η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{{P}_{有用}}{{P}_{总}}$=$\frac{f{v}_{物}}{F{v}_{拉}}$=$\frac{f{v}_{物}}{Fn{v}_{物}}$=$\frac{f}{nF}$得：
机械效率η=$\frac{f}{nF}$×100%=$\frac{187.2N}{3×80N}$×100%=78%，故D正确．
故选C．

点评 本题考查滑轮组的使用，知道水平方向使用滑轮组时，有用功是指滑轮组对被拉物体做的功．因为滑轮组匀速拉动物体时，对物体的拉力F和物体受到的摩擦力f是一对平衡力，注意利用好v=nv_物．