Question

7．如图是某建设工地上工人用滑轮组拉动货物的示意图．货物重3000N，与地面的接触面积为0.25m²，工人用F为400N的拉力将货物沿水平方向匀速拉动2m，货物与地面的滑动摩擦力为600N．试求：
（1）货物对地面的压强是多少？
（2）货物克服摩擦力所做的功是多少？
（3）滑轮组的机械效率为多少？

Answer 1

分析 （1）货物对地面的压力和自身的重力相等，又知道货物与地面的接触面积，根据p=$\frac{F}{S}$求出货物对地面的压强；
（2）知道货物与地面的滑动摩擦力和匀速拉动的距离，根据W=fs求出货物克服摩擦力所做的功；
（3）由图可知滑轮组绳子的有效股数，根据s_绳=ns_物求出绳端移动的距离，根据W=Fs求出拉力做的功，根据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%求出滑轮组的机械效率．

解答 解：（1）因水平面上物体的压力和自身的重力相等，
所以，货物对地面的压强：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{G}{S}$=$\frac{3000N}{0.25{m}^{2}}$=1.2×10⁴Pa；
（2）货物克服摩擦力所做的功：
W_有=fs=600N×2m=1200J；
（3）由图可知，n=2，则绳端移动的距离：
s_绳=ns_物=2×2m=4m，
拉力做的功：
W_总=F′s_绳=400N×4m=1600J，
滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{1200J}{1600J}$×100%=75%．
答：（1）货物对地面的压强是1.2×10⁴Pa；
（2）货物克服摩擦力所做的功是1200J；
（3）滑轮组的机械效率为75%．

点评 本题考查了压强、功、滑轮组机械效率的计算，明确有用功和总功是解题的关键．