Question

（2008?綿陽）某建筑工地上放著很多新型建筑預制件，其中一塊長1.50m，寬0.50m，厚0.20m，質量為300kg的實心預制件平放在水平地面上，．建筑工人用圖乙所示滑輪組把實心預制件由一樓勻速提升到五樓（每層樓高h=3m），所用拉力F=1200N，g取10N/kg．求：
（1）實心預制件的密度是多大？
（2）實心預制件對地面的壓強是多大？
（3）滑輪組的機械效率是多大？（滑輪組重量不計，保留一位小數）

Answer 1

分析：（1）掌握密度公式ρ=

m

V

，求出物體的體積，將數據代入公式即可求出．
（2）根據預制件的質量可求出其重力，因為是平放在水平地面上，所以此時它對地面的壓力等于其本身的重力；受力面積是長與寬的乘積；根據壓強公式p=

F

S

，代入數值，即可求出預制件對地面的壓強．
（3）工人站在地面上用滑輪組把預制件吊起，先分析動滑輪由幾股承擔，則繩子自由端移動的距離是預制件升高高度的幾倍，根據公式η=

W有用

W總

×100%=

Gh

Fs

×100%求出滑輪組的機械效率．

解答：解：（1）預制件的體積V=1.50m×0.50m×0.20m=0.15m³
ρ=

m

V

=

300kg

0.15m3

=2×10³kg/m³
（2）預制件的重力G=mg=300kg×10N/kg=3000N
F=G=3000N
接觸面積S=1.50m×0.50m=0.75m²
p=

F

S

=

3000N

0.75m2

=4000Pa
（3）由重力和拉力的大小關系，此滑輪組應由3段繩子承擔物重．
s=3h
η=

W有用

W總

×100%=

Gh

Fs

×100%=

3000N×h

1200N×3h

=83.3%
答：（1）實心預制件的密度是2×10³kg/m³；（2）實心預制件對地面的壓強是4000Pa；（3）滑輪組的機械效率是83.3%．

點評：本題考查了壓強、有用功、總功、功率、機械效率的計算，要掌握幾個物理量的計算公式，從滑輪組的結構圖找出s與h的關系是本題的關鍵．