Question

（2011?鞍山）如圖所示，一個質量60kg，底面積為0.1m²的物塊，通過滑輪組在25N拉力F作用下做勻速直線運動，水平向右運動了0.4m．已知物塊受到的滑動摩擦力為物重的0.1倍（g取10N/kg）．求：
（1）物塊靜止時對水平地面的壓強是多少？
（2）拉力所做的功是多少？
（3）該滑輪組的機械效率是多少？

Answer 1

分析：（1）已知了物塊的質量，利用G=mg可求出其重力，此時物重即為物塊對水平地面的壓力，已知了受力面積，可直接代入壓強公式進行計算．
（2）已知25N拉力F，水平向右運動了0.4m，物塊有三段繩子承擔，則s=0.4m×3=1.2m，然后利用W=Fs即可求出拉力所做的功；
（3）拉力的做的功為總功，物塊克服摩擦力做的功為有用功，求出它們的比值即為滑輪組的機械效率．

解答：解：（1）已知：m=60kg，g=10N/kg，則：
G=mg=60kg×10N/kg=600N；
當物塊靜止在水平桌面時，壓力F=G=600N；
則：P=

F

s

=

600N

0.1m2

=6000Pa；
答：物體靜止時對水平地面的壓強為6000帕．
（2）由題意知：F=25N；s=0.4m×3=1.2m
則拉力所做的功W=Fs=25N×1.2m=30J；
答：拉力所做的功為30J．
（3）由圖知：滑輪組由三個繩子承重，則：
W_總=F?S=30J；
W_有用=f?S=60N×0.4m=24J；
故η=

W有用

W總

×100%=

24J

30J

×100%=80%；
答：該滑輪組的機械效率為80%．

點評：此題考查的知識點有：重力的計算、壓強的大小及其計算、二力平衡的應用、功和功率的計算等，綜合性較強．在計算壓強時要注意一點：靜止在水平面上的物體此時的重力即為壓力．還要注意做功的兩個必要因素：一是作用在物體上的力，二是在力的方向上通過的距離；計算時注意力和距離方向的一致性．