Question

【題目】如圖是某建設工地上工人用滑輪組拉動貨物的示意圖．貨物重3000N，與地面的接觸面積為0.25m2，工人用F為400N的拉力將貨物沿水平方向勻速拉動2m，貨物與地面的滑動摩擦力為600N．試求：

（1）貨物對地面的壓強是多少？

（2）貨物克服摩擦力所做的功是多少？

（3）滑輪組的機械效率為多少？

Answer 1

【答案】（1）貨物對地面的壓強是1.2×104Pa；

（2）貨物克服摩擦力所做的功是1200J；

（3）滑輪組的機械效率為75%

【解析】

試題分析：（1）貨物對地面的壓力和自身的重力相等，又知道貨物與地面的接觸面積，根據p=求出貨物對地面的壓強；

（2）知道貨物與地面的滑動摩擦力和勻速拉動的距離，根據W=fs求出貨物克服摩擦力所做的功；

（3）由圖可知滑輪組繩子的有效股數，根據s繩=ns物求出繩端移動的距離，根據W=Fs求出拉力做的功，根據η=×100%求出滑輪組的機械效率．

解：（1）因水平面上物體的壓力和自身的重力相等，

所以，貨物對地面的壓強：

p====1.2×104Pa；

（2）貨物克服摩擦力所做的功：

W有=fs=600N×2m=1200J；

（3）由圖可知，n=2，則繩端移動的距離：

s繩=ns物=2×2m=4m，

拉力做的功：

W總=F′s繩=400N×4m=1600J，

滑輪組的機械效率：

η=×100%=×100%=75%．

答：（1）貨物對地面的壓強是1.2×104Pa；

（2）貨物克服摩擦力所做的功是1200J；

（3）滑輪組的機械效率為75%．