Question

如图甲所示，是建筑工地上工人利用滑轮组将底面积0.05m²、质量100kg的方形重物A在1min匀速提高5m．如果工人实际拉力是625N．（g=10N/kg）求：
①物体A受到的重力是多少？按图乙将A放在水平地面时，对地面压强多大？
②用滑轮组提起物体A，工人所做功的功率是多少？
③该滑轮组的机械效率是多少？

Answer 1

解：（1）物体的重力为G=mg=100kg×10N/kg=10³N，
∵物体A放在水平面上，
∴F=G=10³N
∴P===2×10⁴Pa；
（2）绳子自由端移动的距离为S=2h=2×5m=10m，
工人所做的功为W_总=FS=625N×10m=6250J，
功率为P==≈104.2W；
（3）有用功W_有=Gh=10³N×5m=5×10³J，
滑轮组的机械效率为η=×100%=×100%=80%．
答：（1）物体A受到的重力为10³N，对地面压强为2×10⁴Pa；
（2）用滑轮组提起物体A时工人所做功的功率约为104.2W；
（3）该滑轮组的机械效率为80%．
分析：（1）已知物体的质量，根据G=mg求出物体A受到的重力，水平面上物体的压力和重力相等，根据P=求出对地面压强；
（2）根据滑轮组的连接可知绳子的有效股数n=2，根据W=Fs求出工人所做的功，根据P=求出其功率；
（3）根据W=Gh求出有用功，根据η=×100%求出该滑轮组的机械效率．
点评：本题考查了压强、有用功、总功、功率、机械效率的计算，从滑轮组的结构图找出s与h的关系是本题的关键．