Question

小明同学用如图所示的滑轮组装置，在30s内将放置在水平地面上质量为40kg，底面积S=500cm²的正方体重物匀速提升到3m高处，所用的手拉力为300N．求：
（1）该重物放置在水平地面上时对地面的压强p．
（2）小明将重物提升过程中所做总功的功率
（3）该滑轮组的机械效率．

Answer 1

已知：m=40kg，t=30s，s=500cm²=0.05m²，h=3m，F=300N，g=9.8N/kg
求：（1）该重物放置在水平地面上时对地面的压强p，
（2）小明将重物提升过程中所做总功的功率P，
（3）该滑轮组的机械效率η．
（1）该重物放置在水平地面上时，对地面的压强：
p=

F

S

=

G

S

=

mg

S

=

40kg×9.8N/kg

0.05m2

=7840Pa；
（2）由图可知，绳子的有效股数n=2，
绳端移动的距离s=nh=2×3m=6m，
总功：
W_总=Fs=300N×6m=1800J，
总功的功率：
P=

W总

t

=

1800J

30s

=60W；
（3）有用功：
W_有=Gh=mgh=40kg×9.8N/kg×3m=1176J，
滑轮组的机械效率：
η=

W有

W总

×100%=

1176J

1800J

×100%≈65.3%．
答：（1）该重物放置在水平地面上时对地面的压强为7840Pa；
（2）小明将重物提升过程中所做总功的功率为60W；
（3）该滑轮组的机械效率约为65.3%．