题目内容
8．如图甲所示是小型建筑工地上使用的“罐笼式”提升机，用它能将放在罐笼A中的建筑材料提升到高处．罐笼的底面积是1.6m2，已知被提升的建筑材料重为2800N，拉力F将它以0.5m/s的速度匀速提升到10m的高度．拉力做的功W随时间t的变化图象如图乙所示．不计动滑轮及钢丝绳的重、摩擦．求：（1）拉力F大小是多少？
（2）当装有建筑材料的罐笼静止在水平地面上时，对地面的压强是多少？
（3）提升机在提升建筑材料时的机械效率是多少？
分析 （1）从图上可以看出动滑轮上有两段绳子，拉力等于材料与罐笼A的重力和的一半，根据公式P=FV可求拉力F的大小；
（2）由G罐笼=2F-G求出罐笼的重力，已知底面积，利用压强公式p=$\frac{{F}_{压}}{S}$可求压强；
（3）机械效率等于有用功除以总功，有用功等于拉力对重物做的功，总功等于拉力F和拉力移动距离的乘积．
解答 解：（1）由图可知，动滑轮上有两段绳子，即n=2；
物体上升的时间：t=$\frac{h}{{v}_{物}}$=$\frac{10m}{0.5m/s}$=20s，
绳端移动的距离：s绳=2h=2×10m=20m，
由图乙可知，20s时拉力F做的功是40000J，
由W=Fs可得拉力：F=$\frac{W}{s}$=$\frac{40000J}{20m}$=2000N；
（2）不计动滑轮及钢丝绳的重、摩擦，对动滑轮进行受力分析可得：2F=G+G罐笼，
则罐笼的重：G罐笼=2F-G=2×2000N-2800N=1200N，
装有建筑材料的罐笼静止在水平地面上时，对地面的压力：F压=G+G罐笼=2800N+1200N=4000N；
罐笼与地面的接触面积S=1.6m2，
对地面的压强：p=$\frac{{F}_{压}}{S}$=$\frac{4000N}{1.6{m}^{2}}$=2500pa；
（3）提升机在提升建筑材料时的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{F2h}$=$\frac{G}{2F}$=$\frac{2800N}{2×2000N}$=70%．
答：（1）拉力F大小是2000N；
（2）当装有建筑材料的罐笼静止在水平地面上时，对地面的压强是2500pa；
（3）提升机在提升建筑材料时的机械效率是70%．
点评 本题主要考查滑轮组的特点，压力、压强以及机械效率的综合运算，是一道较难的试题．
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| B． | 探究音调与频率的关系，应改变两支铅笔之间的距离 | |
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| D． | 探究音色与材料的关系，应该变振动橡皮筋的力度 |
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