题目内容
18．
如图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．已知被提升的建筑材料的质量为280kg，罐笼质量120kg，罐笼底面1.4m2，拉力F将它以0.5m/s的速度匀速提升到10m的高度，拉力F的功率为2.1kW．不计摩擦及钢丝绳、动滑轮的重．求：（1）建筑材料对罐笼底面的压强是多少？
（2）拉力F对所提升的建筑材料做的功是多少？动滑轮重多少？
（3）提升机在提升建筑材料时的机械效率是多少？
分析 （1）罐笼在匀速上升时，建筑材料对罐笼底面的压力等于建筑材料的重力，根据公式p=$\frac{F}{S}$可求建筑材料对罐笼底面的压强；
（2）根据公式P=FV可求拉力的大小，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的重力以及动滑轮重力之和的一半，从而求出动滑轮的重力；
根据公式W=FS可求拉力做的功；
（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）建筑材料对罐笼底面的压力：
F=G物=m物g=280kg×10N/kg=2800N；
建筑材料对罐笼底面的压强：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{2800N}{1.4{m}^{2}}$=2000Pa；
（2）由图知，滑轮组由两段绳子承担物重，所以绳端速度为物体上升速度的2倍，
由P=$\frac{W}{t}$=Fv得，绳子的拉力：F1=$\frac{{P}_{1}}{v}$=$\frac{2100W}{0.5m/s×2}$=2100N；
绳子的拉力F做的功为：W总=F1×2h=2100N×2×10m=42000J；
动滑轮的重力为：G动=2F1-G物-G笼=2×2100N-2800N-120kg×10N/kg=200N；
（3）有用功：W有用=G物h=2800N×10m=28000J；
机械效率：η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{28000J}{42000J}$×100%≈66.7%．
答：（1）建筑材料对罐笼底面的压强是2000Pa；
（2）拉力F对所提升的建筑材料做的功是42000J；动滑轮重200N；
（3）提升机在提升建筑材料时的机械效率是66.7%．
点评 本题考查压强、拉力、有用功、总功、机械效率的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，难点是求动滑轮的重力，要知道在水平面上物体对水平面的压力等于物体自身的重力．
如图所示，在“测滑轮组机械效率”实验中，若物体重6N．
IPS自平衡电动独轮车是一种具有自我平衡能力的交通工具．它仅靠一个刻有花纹的轮子行驶，靠传感器控制平衡，采用轻薄、大功率电动机驱动，充电快速．使用者把脚分别放在轮子两侧的宽大．粗糙踏板上以后，轻轻向前倾斜身体是前进，向后倾斜是停止，向左和向右倾斜身体是转弯，当在驾驶过程中失去平衡、不得不跳下车的时候，还可以利用手上的手带来拽住独轮车，以免它失去控制造成损坏．不可在光滑路面或者沙粒覆盖的路面上骑行．请参照示例写出独轮车在设计和使用中所涉及的物理现象和对应的物理知识（不得与示例重复）．
1821年，英国的物理学家法拉第致力于“磁生电”，历经十年，终于发现了电磁感应现象，根据这一发现，后来发明了发电机．图所示是实验室所用电流表的内部结构示意图，当接入电路，有电流通过线圈时，线圈带动指针偏转，该电流表的工作原理是通电导线在磁场中受到力的作用．
在探究杠杆平衡条件的活动中，如图所示：