Question

工人師傅用一個滑輪組（如圖所示）從水平地面吊起一質量為180kg，底面積600cm²的貨物，所用拉力為800N，在10s內貨物被提起1m．（g=10N/kg）
（1）貨物放在水平地面時，對地面的壓強為多少？
（2）滑輪組的機械效率是多少？
（3）工人師傅做功的功率是多少？
（4）不計摩擦阻力，求動滑輪的重力？

Answer 1

【答案】分析：（1）貨物放在水平地面時，對地面的壓力和自身的重力相等，根據p=求出對地面的壓強；
（2）由圖可知滑輪組繩子的有效股數n=3，根據s=nh求出繩端移動的距離，根據W=Gh求出有用功，根據W=Fs求出總功，根據η=求出滑輪組的機械效率；
（3）根據P=求出工人師傅做功的功率；
（4）不計摩擦阻力時，根據F=（G_物+G_動）求出動滑輪的重力．
解答：解：（1）貨物放在水平地面時，對地面的壓力：
F=G=mg=180kg×10N/kg=1800N，
對地面的壓強：
p===3×10⁴Pa；
（2）由圖可知滑輪組繩子的有效股數n=3，
繩端移動的距離s=nh=3×1m=3m，
有用功W_有=Gh=1800N×1m=1800J，
總功W_總=Fs=800N×3m=2400J，
滑輪組的機械效率η===75%；
（3）工人師傅做功的功率：
P===240W；
（4）不計摩擦阻力時，F=（G_物+G_動），
所以G_動=nF-G_物=3×800N-1800N=600N．
答：（1）貨物放在水平地面時，對地面的壓強為3×10⁴Pa；
（2）滑輪組的機械效率是75%；
（3）工人師傅做功的功率是240W；
（4）不計摩擦阻力，動滑輪的重力為600N．
點評：本題考查了壓強、有用功、總功、功率、機械效率、動滑輪重力的計算，從滑輪組的結構圖找出s與h的關系和公式s=nh、F=（G_物+G_動）是本題的關鍵．