Question

【题目】如图所示，重为1140N的物体，它与水平地面的接触面积为1．5×103cm2．工人师傅用600N的力匀速提升物体，物体的速度为0．2m/s．（不计摩擦及绳重）

求：（1）工人师傅拉绳的功率；

（2）滑轮组的机械效率；

（3）体重为450N的小明用此滑轮组提升物体，但物体没有被拉动，物体对地面的最小压强为多大．

Answer 1

【答案】（1）240W；（2）95%；（3）2000Pa

【解析】

试题分析：（1）拉力移动速度：v拉=2v物=2×0．2m/s=0．4m/s，

工人师傅拉绳的功率：P=W/t=Fs/t=Fv=600N×0．4m/s=240W；

（2）∵η=W有用/W总=Gh/Fs=Gh/F2h=G/2F，

∴滑轮组的机械效率η=G/2F×100%=1140N/2×600N×100%=95%；

（3）不计摩擦及绳重，F=（G+G动）/2，

所以动滑轮重：G动=2F-G=2×600N-1140N=60N，

小明拉绳子时的最大拉力等于其重力，F′=G人=450N，

由于F=（F拉+G动）/2，所以绳子对物体的最大拉力：F拉=2F′-G动=2×450N-60N=840N，

物体对地面的最小压力：F压=F支=G-F拉=1140N-840N=300N，

物体对地面的最小压强：p=F压/S=300N/0．15m2=2000Pa。