题目内容
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．（1）使用定滑轮是为了
改变力的方向
改变力的方向
．（2）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．（g取10N/kg）．
（3）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将材料从地面提升到9m高的四楼，求该过程中电动机消耗的电能．
（4）求该过程中整个装置的机械效率．
分析：（1）定滑轮实质是等臂杠杆，不省力也不费力，但可以改变作用力方向．
（2）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．
（3）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．
（4）利用W=Gh计算有用功，利用η=
可求得整个装置的机械效率．
（2）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．
（3）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．
（4）利用W=Gh计算有用功，利用η=
| W有用 |
| W总 |
解答：解：（1）使用定滑轮时不省力也不费力，但可以改变作用力方向；
（2）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．
（3）已知工作时间t=10s；消耗的电能是W=Pt=1500W×10s=15000J．
（4）W有用=Gh=mgh=100kg×10N/kg×9m=9000J．
η=
×100%=
×100%=60%．
故答案为：（1）改变作用力的方向；（2）材料对地面的压强为2000Pa；（3）电动机消耗的电能为15000J．
（4）该过程中整个装置的机械效率为60%．
（2）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=
| F |
| S |
| 1000N |
| 0.5m2 |
（3）已知工作时间t=10s；消耗的电能是W=Pt=1500W×10s=15000J．
（4）W有用=Gh=mgh=100kg×10N/kg×9m=9000J．
η=
| W有用 |
| W总 |
| 9000J |
| 15000J |
故答案为：（1）改变作用力的方向；（2）材料对地面的压强为2000Pa；（3）电动机消耗的电能为15000J．
（4）该过程中整个装置的机械效率为60%．
点评：本题通过在定滑轮的使用过程中，考查了定滑轮的使用特点、压强、功和消耗电能的计算，在解题过程中要好好分析题意．
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