Question

如右圖所示甲中豎直放置在水平地面上的石柱，高為0.6m，橫截面積為0.1m²，質(zhì)量為150kg（g取10N/kg）．求：
（1）石柱對(duì)水平地面的壓強(qiáng)；
（2）某工地用圖乙所示的起重機(jī)將該石柱勻速提升2m，用了5s的時(shí)間，所用拉力F為600N．求拉力F的功率和該起重機(jī)的機(jī)械效率．

Answer 1

分析：（1）石柱對(duì)地面的壓力和自身的重力相等，然后根據(jù)p=

F

S

求出對(duì)地面的壓強(qiáng)；
（2）由圖可知繩子的有效股數(shù)為3，根據(jù)s=nh求出繩端移動(dòng)的距離，根據(jù)W=Fs求出拉力F做的功，根據(jù)P=

W

t

求出拉力F的功率；
根據(jù)滑輪組的機(jī)械效率η=

W有

W總

×100%=

Gh

Fs

×100%=

Gh

Fnh

×100%=

G

nF

×100%求出該起重機(jī)的機(jī)械效率．

解答：解：（1）石柱對(duì)水平地面的壓強(qiáng)：
p=

F

S

=

G

S

=

mg

S

=

150kg×10N/kg

0.1m2

=1.5×10⁴Pa；
（2）由圖可知n=3，
繩端移動(dòng)的距離s=nh=3×2m=6m，
拉力做的功W_總=Fs=600N×6m=3600J，
拉力F的功率P=

W總

t

=

3600J

5s

=720W；
該滑輪組的機(jī)械效率：
η=

W有

W總

×100%=

Gh

Fs

×100%=

Gh

Fnh

×100%=

G

nF

×100%=

150kg×10N/kg

3×600N

×100%≈83.3%．
答：（1）石柱對(duì)水平地面的壓強(qiáng)1.5×10⁴Pa；
（2）拉力F的功率為720W，該起重機(jī)的機(jī)械效率約為83.3%．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了壓強(qiáng)、功、功率和機(jī)械效率的計(jì)算，從圖中得出繩子的有效股數(shù)為3和知道在水平面上物體對(duì)水平面的壓力等于物體自身的重力是關(guān)鍵．