Question

如圖為某建筑工地搬運建筑材料的裝置．圖中滑輪D與滑廂相連，滑輪A固定在地面上，鋼絲繩的拉力由電動機提供．在此裝置中，滑輪A的作用是    ．已知滑廂和滑輪D的總質量為m₁，廂內建筑材料的質量為m₂，滑廂與地面的接觸面積為S．當拉力大小為F時，滑廂仍靜止在地面上，此時滑廂對地面的壓強P=    （用文中字母表示）．當拉力增大為F′時，滑廂勻速直線上升，在此過程中，滑輪組的機械效率將    （選填“變大”、“不變”或“變小”）．（不計繩重和摩擦）

Answer 1

【答案】分析：根據定滑輪的使用特點：只能改變力的方向，而不省力．可知：定滑輪兩端的繩子上施加的拉力相同；
物體處于靜止狀態或勻速直線運動狀態時，所受到的力為平衡力；平衡力的合力為零．
滑輪組產生額外功的原因是滑輪之間摩擦和機械本身的重力；減小摩擦和機械的重力可以提高滑輪組的機械效率．
解答：解：因滑輪A固定在地面上，滑輪的軸固定不動是定滑輪，作用是改變力的方向；
因滑輪A、B、C為定滑輪，滑廂和滑輪D的上的每股繩上的拉力為F；又滑廂和滑輪D處于靜止狀態；
所以滑廂對地面的壓力為F_壓=（m₁+m₂）g-3F；
則壓強P=；
當拉力增大為F′時，滑廂勻速直線上升，在此過程中提升的貨物不變，在不計繩重和滑輪之間摩擦，動滑輪和滑廂本身的重力產生的額外功不變，所以滑輪組的機械效率將不變．
故答案為：改變力的方向；；不變．
點評：此題考查定滑輪的工作特點，并能夠根據力的知識分析物體的受力情況；注意機械效率的高低取決于有用功和總功兩個因素．