Question

（2009?高新区模拟）如图所示，一个质量60kg，底面积为0.1m²、高为0.1m的物块，通过滑轮组在自由端用25N拉力作用下以0.2m/s的速度作匀速直线运动．已知物块受到的滑动摩擦力为物重的0.1倍（g取10N/kg ）．求：
（1）物体对地面的压强是多少？
（2）拉力的功率是多少？
（3）该滑轮组的机械效率是多少？

Answer 1

分析：（1）已知物块的质量，利用重力公式求物块重；物块重即为物块对地面的压力，已知受力面积，利用压强公式求物体对地面的压强；
（2）已知拉力的大小和拉力端的移动速度，利用P=Fv求拉力的功率；
（3）在（1）中求得了物重，已知了滑动摩擦力和物重的比例关系，可直接得到摩擦力的大小，拉力的做的功为总功，物块克服摩擦力做的功为有用功，求出它们的比值即为滑轮组的机械效率．

解答：解：
（1）物块重：
G=mg=60kg×10N/kg=600N，
当物块静止在地面时，压力F=G=600N，
P=

F

S

=

600N

0.1m2

=6000Pa；
（2）拉力端移动的速度：
v=3×0.2m/s=0.6m/s，
拉力的功率：
P=Fv=25N×0.6m/s=15W；
（3）由图知：n=3，
f=0.1G=0.1×600N=60N；
W_有=fs；
W_总=F×3s，
η=

W有用

W总

×100%=

f S

F×3S

=

60N

25N×3

×100%=80%．
答：（1）物体对地面的压强是6000Pa；
（2）拉力的功率是15W；
（3）该滑轮组的机械效率是80%．

点评：这是一道综合性比较强的力学计算题，涉及到重力、功、功率、机械效率的计算．要求对公式要熟练掌握和运用．同时，水平使用滑轮组时，拉力克服摩擦力做功为有用功，这是本题的关键．