Question

小明用如圖所示滑輪組將一個放在水平地面上的物體勻速拉動，物體移動了3m，物體重為2000N，與地面的接觸面積為0.5m²，運動過程中物體受到的摩擦力為450N，繩子自由端受到的拉力F 為200N，求：

（1）物體對地面的壓強；
（2）拉力F做的功；
（3）該裝置的機械效率．

Answer 1

（1）物體對地面的壓強為4000Pa；
（2）拉力F做的功為1800J；
（3）該裝置的機械效率為75%

試題分析：（1）物體對地面的壓力和自身的重力相等，再根據壓強公式求出物體對地面的壓強；
（2）由圖可知繩子的有效股數為3，根據s=ns′求出繩子自由端移動的距離，利用W=Fs求出拉力做的功；
（3）根據η=×100%=×100%=×100%=×100%求出該裝置的機械效率
（1）物體對地面的壓力：
F=G=2000N，
物體對地面的壓強：
p===4000Pa；
（2）由圖可知：n=3，
繩子自由端移動的距離：
s=ns′=3×3m=9m，
拉力F做的功：
W_F=F_拉s=200N×9m=1800J；
（3）該裝置的機械效率：
η=×100%=×100%=×100%=×100%=×100%=75%．
點評：本題綜合考查了功的計算、功率的計算、機械效率的計算，本題關鍵：知道克服摩擦力做的功為有用功