Question

【题目】质量为20kg、底面积100cm2的物体静止在水平地面上，用如图所示的滑轮组在5s内将物体匀速竖直提升3m，已知动滑轮重50N，不计绳重和摩擦．（g=10N/kg），求：
（1）提升前，物体静止在水平地面上时对地面的压强；
（2）拉力F的功率；
（3）滑轮组的机械效率．

Answer 1

【答案】
（1）解：提升前，物体静止在水平地面上时，对地面的压力：

F=G=mg=20kg×10N/kg=200N，

对地面的压强：

p= = =2×104Pa；

答：提升前，物体静止在水平地面上时对地面的压强为2×104Pa

（2）解：不计绳重和摩擦时，拉力做的总功：

W总=（G+G动）h=（200N+50N）×3m=750J，

拉力F的功率：

P= = =150W；

答：拉力F的功率为150W

（3）解：有用功：

W有=Gh=200N×3m=600J，

滑轮组的机械效率：

η= ×100%= ×100%=80%．

答：滑轮组的机械效率为80%

【解析】（1）物体静止在水平地面上时对地面的压力和自身的重力相等，根据F=G=mg求出其大小，利用p= 求出对地面的压强；（2）不计绳重和摩擦时，拉力做的总功为克服物体重力和动滑轮重力所做的功，根据W=Gh求出其大小，再根据P= 求出拉力F的功率；（3）有用功为克服物体重力所做的功，根据W=Gh求出其大小，利用η= ×100%求出滑轮组的机械效率．