Question

（8分）建筑工地有一塊6000N的重物放在水平地面上，與地面的接觸面積是50dm²．現用如圖所示的滑輪組勻速提升，在重物上升0.8m的過程中，該滑輪組的機械效率為80%．（不計滑輪組摩擦及繩重）

則：(1)重物對水平地面的壓強為多大？
(2)拉力F為多大？
(3)動滑輪重為多少？
(4)若提升的重物增加1500N，則此時滑輪組效率為多大？（解答要求：要寫出依據的主要公式或變形公式，要有數據代入和運算結果）

Answer 1

（1）1.2×10⁴Pa  (2)2500N     (3)1500N    (4)83.3%

試題分析：（1）重物對水平地面的壓力F=G=6000N，與地面的接觸面積S=50dm^2，=0.5m²
重物對水平地面的壓強p=F/S=6000N/0.5m²=1.2×10⁴Pa
(2)該滑輪組對物體做的有用功W_有用＝Gh=6000N×0.8m=4800J 
該滑輪組對物體做的總功W_總=W_有/η=4800J/80%=6000J
n="3," 則s=3h=3×0.8m=2.4m，則拉力F =W_總/S=6000J/2.4m="2500N"
不計滑輪組摩擦及繩重的情況下
F＝(G＋G_動)/ n ，G_動=nF-G=3×2500N-6000N=1500N
不計滑輪組摩擦及繩重的情況下,G=6000N+1500N=7500N
η＝（W_有/W_總）×100%={G/(G＋G_動)}×100%={7500N/（7500N+1500N )}×100%=83.3%