Question

【題目】【2015·泰州市】（7分）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）2×104pa；（2）150W；（3）80％

【解析】

試題分析：（1）提升前，物體靜止在水平地面上，物體對地面的壓力大小等于其重力大小，即F=G=mg=20kg×10N/kg=200N；物體的底面積等于100cm2；即物體對水平面的壓力的受力面積S=100cm2=10-2m2；故物體靜止在水平地面上時對地面的壓強p=F/S=200N/10-2m2=2×104pa；（2）不計繩重及摩擦時，繩子股數為2，則F=（G物+G動）/2=（200N+50N）/2=125N；物體上升的速度v=S/t=3m/5s=0.6m/s；滑輪組有兩股繩子，所以繩子自由端運動速度v’=2v=2×0.6m/s=1.2m/s；拉力F的功率P=W/t=FS/t=Fv=125N×1.2m/s=150W；（3）滑輪組的機械效率η=W有/W總；不計繩重及摩擦時，W有=G物h；W總=（G物+G動）h；故η= G物h/（G物+G動）h= G物/（G物+G動）=200N/(200N+50N)=80％。