Question

13．如图甲，A是长0.5m，宽0.4m，高0.2m的建筑材料，重800N，放在水平地面上．如图乙，建筑工人用动滑轮把A从地面运送到楼上，在卷扬机对绳子的拉力作用下，A在50s的时间里，匀速竖直上升了10m．在这个过程中，动滑轮提升建筑材料A所做的有用功为W_有，卷扬机对绳子的拉力F做功的功率为200W．绳重可忽略不计．求：
（1）图甲中，A对水平地面的压强是多少？
（2）图乙中，有用功W_有．
（3）图乙中，动滑轮匀速提升建筑材料A的机械效率η．

Answer 1

分析 （1）静止在水平面上的物体，其对水平面的压力大小等于物体自身重力，由p=$\frac{F}{S}$解题；
（2）知道物体A的重力和上升的高度，利用W=Gh求有用功；
（3）利用W=Pt计算卷扬机对绳子的拉力F做功的功，即总功，再利用效率公式求使用动滑轮的机械效率．

解答 解：（1）由题可知，物体放在水平面上，所以：F_压=G=800N
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{800N}{0.5×0.4m}$=4000Pa；
（2）动滑轮提升建筑材料A所做的有用功W_有=Gh=800N×10m=8000J；
（3）卷扬机对绳子的拉力F做功即总功：W_总=Pt=200W×50s=10000J，
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{80000J}{100000J}$×100%=80%．
答：（1）图甲中，A对水平地面的压强是4000Pa；
（2）图乙中，有用功为8000J；
（3）图乙中，动滑轮匀速提升建筑材料A的机械效率为80%．

点评 本题考查了压强、使用动滑轮有用功、总功、机械效率的计算，注意本题的总功为卷扬机做的功，需要利用W=Pt计算．