Question

【題目】人類最近研制出“會飛的汽車”，如圖（甲）所示，其車身和一般汽車相似，但車門多了兩個可折疊的翅膀，在陸地行駛時，翅膀折疊，在空中飛行時，翅膀張開．汽車的質量為600kg，輪胎與地面接觸的總面積約為0.12m2 ， 在空中飛行時可以進行托吊搶險任務，如圖（乙）所示，工程師把滑輪組安裝在汽車底部，可以把一塊質量為100kg的貨物勻速提升，所用拉力F=400N．（結果精確到0.1%，g=10N/kg）

（1）該汽車靜止在水平地面上時，對地面的壓強是多少？
（2）此起重機的機械效率多大？
（3）若用此滑輪組保持相同的機械效率勻速提升2160N的重物，需要的拉力多大？

Answer 1

【答案】
（1）解：該汽車靜止在水平地面上時，對地面的壓力：

F=G=mg=600kg×10N/kg=6000N，

對地面的壓強是：

p= = =5×104Pa

（2）解：由圖可知，n=3，

則此起重機的機械效率為：

η= = = = = ×100%≈83.3%

（3）解：因為η= = = = ，

所以，若用此滑輪組保持相同的機械效率勻速提升2160N的重物，需要的拉力為：

F= = ≈864N

【解析】（1）該汽車靜止在水平地面上時，對地面的壓力等于其重力，利用G﹣=mg求出，又知受力面積，利用p= 計算壓強；（2）首先確定滑輪組繩子的有效股數，然后利用η= = = = 計算此起重機的機械效率；（3）若用此滑輪組保持相同的機械效率勻速提升2160N的重物，利用η= = = = 計算需要的拉力大小
【考點精析】掌握壓強的大小及其計算和滑輪（組）的機械效率是解答本題的根本，需要知道壓強的計算公式及單位：公式：p =F/s ,p表示壓強，F表示壓力，S表示受力面積壓力的單位是 N，面積的單位是 m2, 壓強的單位是 N/m2,叫做帕斯卡，記作Pa ．1Pa=1N/m2．(帕斯卡單位很小，一粒平放的西瓜子對水平面的壓強大約為20Pa）；關于滑輪組機械效率的計算：W有用 = G·h；W總 = F·s； s = n·h （1）η=W有用 / W總 （2)η= W有用 / W總 = Gh/Fs = Gh/nFh = G/(nF)．