Question

【題目】如圖所示，工人師傅在用滑輪組把重物提升到3m高的房頂上。重物的質量為70kg，人的質量為65kg，雙腳與水平房頂的接觸面積為0.05m2．己知人勻速拉繩的功率為75W，物體上升的速度為0．lm/s。（忽略繩重和摩擦，g取l0N/kg）求：

（1）動滑輪的重力___；

（2）提升重物的過程中，滑輪組的機械效率___（結果保留一位小數）；

（3）提升重物時，人對房頂壓強的變化量___。

Answer 1

【答案】 50N 93.3% 5000Pa

【解析】解：

（1）由圖知，使用滑輪組n=3，人拉繩子的速度是物體上升速度的3倍，

則人拉繩的速度：

v=3v物=3×0.1m/s=0.3m/s，

因為P===Fv，

所以人拉動繩子的力：

F===250N，

重物的重力：

G物=m物g=70kg×10N/kg=700N，

忽略繩重和摩擦，拉力F=（G+G輪），

動滑輪的重力：

G動=3F﹣G物=3×250N﹣700N=50N；

（2）滑輪組的機械效率：

η=====×100%≈93.3%；

（3）提升重物時，人對房頂的壓力的變化量等于人對繩子的拉力，則

△F壓=F拉=250N，

人對房頂的壓強變化量：

△p===5000Pa。

答：（1）動滑輪的重力為50N；

（2）提升重物的過程中，滑輪組的機械效率為93.3%；

（3）提升重物時，人對房頂壓強的變化量為5000Pa。