题目内容

14.如图所示,放在水平地面上的物体A,质量为114kg,物体A与水平地面的接触面积为1.5×103cm2.工人师傅用600N的拉力F匀速向上提升物体A,物体A上升的速度为0.2m/s.不计摩擦及绳重,g取10N/kg.求:
(1)工人师傅5s时间做的功.
(2)提升物体A时,此滑轮组的机械效率.
(3)若工人师傅用450N的拉力提升物体A,物体A没有被拉动,此时物体A对地面的压强.

分析 (1)根据v拉=2v物求出拉力移动速度,根据W=Fs=Fvt可求得工人师傅5s时间做的功;
(2)根据η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{F2h}$=$\frac{G}{2F}$求出机械效率;
(3)根据工人师傅的拉力F=$\frac{1}{2}$(G+G动)求出动滑轮重,最大拉力为F=G=450N,根据F=$\frac{1}{2}$(F拉+G动)求出绳子对物体的拉力,则物体对地面的压力F压=F支=G-F拉,根据p=$\frac{F}{S}$求出对地面的压强.

解答 解:(1)工人师傅5s时间做的功W=Fs=Fv拉t=600N×0.2m/s×2×5s=1200J.
(2)由η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{F2h}$=$\frac{G}{2F}$可得,提升物体A时,此滑轮组的机械效率.
η=$\frac{{G}_{A}}{nF}$=$\frac{114kg×10N/kg}{2×600N}$=95%.
(3)不计摩擦及绳重,F=$\frac{1}{2}$(G+G动),
所以动滑轮重:
G动=2F-G=2×600N-1140N=60N,
工人师傅拉绳子时的拉力等于其重力,F′=G人=450N,
由于F=$\frac{1}{2}$(F拉+G动),所以绳子对物体的拉力:F拉=2F′-G动=2×450N-60N=840N,
物体对地面的压力:
F压=F支=G-F拉=1140N-840N=300N,
物体对地面的压强:
p=$\frac{{F}_{压}}{S}$=$\frac{300N}{0.15{m}^{2}}$=2000Pa.
答:(1)工人师傅5s时间做的功为1200J.
(2)提升物体A时,此滑轮组的机械效率为95%.
(3)此时物体A对地面的压强为2000Pa.

点评 此题主要考查的是学生对功率、机械效率、压强计算公式的理解和掌握,弄明白物体对地面的压力是解决此题的关键.

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(1)调节天平前应将游码移到标尺的0刻度线处,然后调节平衡螺母,使横梁平衡.
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B.用天平测出烧杯和盐水的总质量ml;
C.用天平测出烧杯和剩余盐水的总质量m2;
以上操作的正确顺序是:BAC(填字母代号).
(3)小明测量烧杯和盐水的总质量m1时,估计盐水和烧杯的总质量在150g左右.加砝码时,用镊子夹取100g、50g砝码各1个放入右盘中,若指针右偏,则应取下50g的砝码,试加其它砝码,同时调节游码.
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④计算牛奶密度ρ=$\frac{{G}_{3}-{G}_{1}}{{G}_{2}-{G}_{1}}$•ρ水.(用测出的物理量的字母表示)

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