题目内容
如图，家住四楼的小明用电动机、定滑轮和轻绳提升装修材料，材料的质量为100kg．（g取10N/kg）．（1）材料放在水平地面上，与地面的接触面积为0.5m2此时轻绳无拉力，求材料对地面的压强？
（2）开启电动机，电动机实际消耗的电功率为1500W，通过轻绳用时10s将材料从地面匀速提升到9m高的四楼，求该过程中电动机消耗的电能和材料的速度？
（3）将材料匀速提升到四楼过程中，求整个装置的机械效率？
分析：（1）在水平面上压力等于物体自身的重力，已知接触面积，根据压强公式可求材料对地面的压强．
（2）已知电动机消耗的功率和工作时间，消耗电能根据公式W=Pt计算，由速度公式可以求出材料的速度．
（3）利用W=Gh计算有用功，应用效率公式求出整个装置的机械效率．
（2）已知电动机消耗的功率和工作时间，消耗电能根据公式W=Pt计算，由速度公式可以求出材料的速度．
（3）利用W=Gh计算有用功，应用效率公式求出整个装置的机械效率．
解答：解：（1）材料的重力G=mg=100kg×10N/kg=1000N，
对地面的压力就等于材料的重力，F=G=1000N，
材料对地面的压强p=
=
=2000Pa．
（2）已知工作时间t=10s，
消耗的电能是W=Pt=1500W×10s=1.5×104J，
材料的速度：v=
=
=0.9m/s；
（3）有用功：W有用=Gh=mgh=100kg×10N/kg×9m=9000J．
机械效率η=
×100%=
×100%=60%．
答：（1）材料对地面的压强为2000Pa；
（2）电动机消耗的电能为1.5×104J，材料的速度为0.9m/s；
（3）该过程中整个装置的机械效率为60%．
对地面的压力就等于材料的重力，F=G=1000N，
材料对地面的压强p=
| F |
| S |
| 1000N |
| 0.5m2 |
（2）已知工作时间t=10s，
消耗的电能是W=Pt=1500W×10s=1.5×104J，
材料的速度：v=
| s |
| t |
| 9m |
| 10s |
（3）有用功：W有用=Gh=mgh=100kg×10N/kg×9m=9000J．
机械效率η=
| W有用 |
| W总 |
| 9000J |
| 15000J |
答：（1）材料对地面的压强为2000Pa；
（2）电动机消耗的电能为1.5×104J，材料的速度为0.9m/s；
（3）该过程中整个装置的机械效率为60%．
点评：本题考查了求压强、功、速度、机械效率等问题，应用压强公式、功的计算公式、速度公式、效率公式即可正确解题，本题难度不大．
练习册系列答案
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如图所示，家住四楼的小明用固定在地面上的电动机、定滑轮和轻绳提升装修材料，材料的质量为100kg．（g取10N/kg）．