Question

【題目】如圖所示，放在水平桌面上的正方體物塊A的密度為2.5×103kg/m3 ， 邊長為0.2m；物體B所受的重力為18N，用水平向左的拉力F勻速拉動物塊A，使物體B在2s內豎直向上移動了0.4m．物塊A受到的摩擦力為它的重力的0.1倍，動滑輪所受重力為4N，不計繩重及滑輪的摩擦，g=10N/kg．求：
（1）物塊A的質量；
（2）物體A對桌面的壓強；
（3）利用動滑輪提升物體B的機械效率；
（4）拉力F的功率．

Answer 1

【答案】
（1）解：由m=ρV得：mA=ρAVA=2.5×103kg/m3×（0.2m）3=20kg；

答：物塊A的質量為20kg；

（2）解：物體A對水平地面的壓力：FA=GA=mAg=20kg×10N/kg=200N，

pA= = =5000Pa；

答：物體A對桌面的壓強為5000Pa；

（3）解：不計繩重及滑輪的摩擦，對動滑輪的拉力F'=2×GB+G動=2×18N+4N=40N，

拉力所移動的距離：h'= h= ×0.4m=0.2m，

η= ×100%= = =90%；

答：利用動滑輪提升物體B的機械效率為90%；

（4）解：物體勻速運動，拉力F的大小為：F=F'+f=40N+0.1×200N=60N，

物體A的移動速度：vA= =0.1m/s，

P=FvA=60N×0.1m/s=6W．

答：拉力F的功率為0.1m/s．

【解析】（1）根據題中條件，由m=ρV求解；（2）水平面上的物體，對水平地面的壓力大小等于物體的重力，由p= 解題；（3）由圖分析對動滑輪拉力的大小，由η= ×100%解題；（4）由力的平衡知識求出拉力F的大小，由P=Fv求解．
【考點精析】認真審題，首先需要了解壓強的大小及其計算(壓強的計算公式及單位：公式：p =F/s ,p表示壓強，F表示壓力，S表示受力面積壓力的單位是 N，面積的單位是 m2, 壓強的單位是 N/m2,叫做帕斯卡，記作Pa ．1Pa=1N/m2．(帕斯卡單位很小，一粒平放的西瓜子對水平面的壓強大約為20Pa）)，還要掌握滑輪（組）的機械效率(關于滑輪組機械效率的計算：W有用 = G·h；W總 = F·s； s = n·h （1）η=W有用 / W總 （2)η= W有用 / W總 = Gh/Fs = Gh/nFh = G/(nF))的相關知識才是答題的關鍵．