Question

【題目】如圖所示，一個質量為90千克，底面積為0.1平方米的物塊，在滑輪組自由端為40牛的拉力作用下在水平地面作勻速直線運動，物塊與地面的摩擦力為物重的0.1倍，2秒鐘物塊向左移動了1米．（g取10N/kg）
（1）物塊對水平地面的壓強是多少帕？
（2）拉力的功率是多少瓦？
（3）滑輪組的機械效率是多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：物塊的重力：

G=mg=90kg×10N/kg=900N．

因由題知，物塊在水平地面上作勻速直線運動，處于平衡狀態，

對地面的壓力F=G=900N，

受力面積S=0.1m2，

物塊對水平地面的壓強：

p= = =9000Pa．

答：物塊對水平地面的壓強是為9000Pa；

（2）解：由圖知，有三段繩子拉動滑輪組，所以拉力端移動的距離s=3s物=3×1m=3m，

拉力做功：W總=Fs=40N×3m=120J．

拉力功率為：P= = =60W；

答：拉力的功率是60W；

（3）解：滑動摩擦力大小為：f=0.1G=0.1×900N=90N，

克服滑動摩擦力做的有用功為：W有用=fs=90N×1m=90J．

滑輪組的機械效率為：

η= = ×100%=75%．

答：滑輪組的機械效率是75%

【解析】（1）知道物塊的質量，根據G=mg求其重力；物塊對地面的壓力等于物塊的重力，知道受力面積，利用p= 求出物塊對水平地面的壓強；（2）知道拉力和運動的距離，根據W=Fs求出拉力做的總功，知道做功時間，根據P= 求拉力的功率．（3）知道滑動摩擦力和重力的關系，求出滑動摩擦力，根據W=fs求出有用功，根據機械效率公式求出機械效率．
【考點精析】本題主要考查了壓強的大小及其計算和滑輪（組）的機械效率的相關知識點，需要掌握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)才能正確解答此題．