Question

（2013?溧水縣一模）置于水平地面上的圓柱體石柱（如圖甲），高為0.4m，橫截面積為0.15m²，質量為150kg，g取10N/kg．求：
（1）石柱的重力；
（2）石柱對水平地面的壓強；
（3）若用圖乙所示的滑輪組在10s內勻速將石柱提升lm，所用拉力F為600N，求滑輪組的機械效率和拉力F的功率．

Answer 1

分析：（1）已知石柱的質量，根據公式G=mg可求其重力；
（2）石柱對地面的壓力等于其自身的重力；根據公式P=

F

S

可求石柱對水平地面的壓強；
（3）根據公式W=FS可求做的總功，根據公式W=Gh可求做的有用功，有用功與總功的比值就是滑輪組的機械效率；再利用公式P=

W

t

可求拉力F的功率．

解答：解：（1）物體重力G=mg=150㎏×10N/㎏=1500N；
答：石柱的重力為1500N；
（2）石柱對水平地面的壓強P=

F

S

=

G

S

=

1500N

0.15m2

=10⁴Pa；
答：石柱對水平地面的壓強為10⁴Pa；
（3）W_有=Gh=1500N×1m=1500J；
W_總=Fs=600N×3m=1800J；
η=

W有用

W總

=

1500J

1800J

=83.3%；
P_總=

W總

t

=

1800J

10s

=180W．
答：滑輪組的機械效率為83.3%；拉力F的功率為180W．

點評：本題考查重力、壓強、有用功、總功、機械效率、功率的計算，關鍵是公式及其變形的靈活運用，要知道在水平面上物體對水平面的壓力等于物體自身的重力．