Question

9．一个工人用如图滑轮组匀速提升质量为80kg的货物，所用的拉力F为500N，绳子自由端在10s内被匀速拉下4m，求：（g取10N/kg）
（1）提升前货物静止在水平地面上，与地面的接触面积为0.04m²，则货物对地面的压强是多少？
（2）提升时滑轮组的机械效率是多少？

Answer 1

分析 （1）先根据G=mg计算重力大小，货物静止在水平地面上，对地面的压力等于自身重力；已知接触面积，根据p=$\frac{F}{S}$求货物对地面的压强．
（2）由图可知n=2；根据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{F×2h}$=$\frac{G}{2F}$求滑轮组的机械效率．

解答 解：
（1）货物的重力：G=mg=80kg×10N/kg=800N；
货物静止在水平地面上，对地面的压力等于自身重力，即：F=G=800N，
货物对地面的压强：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{800N}{0.04{m}^{2}}$=2×10⁴Pa；
（2）由图可知n=2，则绳端移动的距离s=2h；
提升时滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{F×2h}$=$\frac{G}{2F}$=$\frac{800N}{2×500N}$×100%=80%．
答：（1）提升前货物静止在水平地面上，与地面的接触面积为0.04m²，则货物对地面的压强是2×10⁴Pa；（2）提升时滑轮组的机械效率是80%．

点评 本题考查了压力、压强的计算和机械效率的计算；对于滑轮组机械效率的计算，可分别计算有用功、总功和机械效率，也可利用综合式进行计算．