Question

【題目】質量為64kg、底面積為0.04m2的物體A靜止在水平地面上．用如圖所示的滑輪組在40s內將物體A勻速豎直提升10m，所用拉力F為400N．（g=10N/kg）

求：（1）提升前，物體A靜止在水平地面上時對地面的壓強；

（2）拉力F的功率；

（3）滑輪組的機械效率．

Answer 1

【答案】（1）提升前，物體A靜止在水平地面上時對地面的壓強為1.6×104Pa；

（2）拉力F的功率為200W；

（3）滑輪組的機械效率為80%

【解析】

試題分析：（1）已知物體的質量利用G=mg求出重力，物體未提之前對地面的壓力等于自身的重力；根據公式p=可求對地面的壓強；

（2）已知動滑輪上繩子的段數，根據s=nh求出拉力作用點移動的距離；利用W=Fs求出總功，利用P=求功率；

（4）利用W=Gh求有用功；又知總功，滑輪組的機械效率根據公式η=可求．

解：（1）物體靜止在水平地面上，則F壓=G=mg=64kg×10N/kg=640N；

物塊對地面的壓強是p===1.6×104Pa；

（2）由圖可知：動滑輪上繩子的段數n=2，則拉力作用點移動的距離s=nh=2×10m=20m；

W總=Fs=400N×20m=8000J；

功率P===200W；

（3）有用功W有用=Gh=640N×10m=6400J，

滑輪組的機械效率：

η=×100%=×100%=80%．

答：（1）提升前，物體A靜止在水平地面上時對地面的壓強為1.6×104Pa；

（2）拉力F的功率為200W；

（3）滑輪組的機械效率為80%．