Question

工人师傅用一个滑轮组（如图所示）从水平地面吊起一质量为180kg，底面积600cm²的货物，所用拉力为800N，在10s内货物被提起1m．（g=10N/kg）
（1）货物放在水平地面时，对地面的压强为多少？
（2）滑轮组的机械效率是多少？
（3）工人师傅做功的功率是多少？
（4）不计摩擦阻力，求动滑轮的重力？

Answer 1

解：（1）货物放在水平地面时，对地面的压力：
F=G=mg=180kg×10N/kg=1800N，
对地面的压强：
p===3×10⁴Pa；
（2）由图可知滑轮组绳子的有效股数n=3，
绳端移动的距离s=nh=3×1m=3m，
有用功W_有=Gh=1800N×1m=1800J，
总功W_总=Fs=800N×3m=2400J，
滑轮组的机械效率η===75%；
（3）工人师傅做功的功率：
P===240W；
（4）不计摩擦阻力时，F=（G_物+G_动），
所以G_动=nF-G_物=3×800N-1800N=600N．
答：（1）货物放在水平地面时，对地面的压强为3×10⁴Pa；
（2）滑轮组的机械效率是75%；
（3）工人师傅做功的功率是240W；
（4）不计摩擦阻力，动滑轮的重力为600N．
分析：（1）货物放在水平地面时，对地面的压力和自身的重力相等，根据p=求出对地面的压强；
（2）由图可知滑轮组绳子的有效股数n=3，根据s=nh求出绳端移动的距离，根据W=Gh求出有用功，根据W=Fs求出总功，根据η=求出滑轮组的机械效率；
（3）根据P=求出工人师傅做功的功率；
（4）不计摩擦阻力时，根据F=（G_物+G_动）求出动滑轮的重力．
点评：本题考查了压强、有用功、总功、功率、机械效率、动滑轮重力的计算，从滑轮组的结构图找出s与h的关系和公式s=nh、F=（G_物+G_动）是本题的关键．