Question

【題目】質量為20kg、底面積100cm2的物體靜止在水平地面上，用如圖所示的滑輪組在5s內將物體勻速豎直提升3m，已知動滑輪重50N，不計繩重和摩擦．（g=10N/kg），求：
（1）提升前，物體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）解：提升前，物體靜止在水平地面上時，對地面的壓力：

F=G=mg=20kg×10N/kg=200N，

對地面的壓強：

p= = =2×104Pa；

（2）解：不計繩重和摩擦時，拉力做的總功：

W總=（G+G動）h=（200N+50N）×3m=750J，

拉力F的功率：

P= = =150W；

（3）解：有用功：

W有=Gh=200N×3m=600J，

滑輪組的機械效率：

η= ×100%= ×100%=80%．

【解析】（1）物體靜止在水平地面上時對地面的壓力和自身的重力相等，根據F=G=mg求出其大小，利用p= 求出對地面的壓強；（2）不計繩重和摩擦時，拉力做的總功為克服物體重力和動滑輪重力所做的功，根據W=Gh求出其大小，再根據P= 求出拉力F的功率；（3）有用功為克服物體重力所做的功，根據W=Gh求出其大小，利用η= ×100%求出滑輪組的機械效率．