重力為200N、邊長為20cm的正方體靜止在水平地面上，用如圖所示的滑輪組在5s內將物體勻速豎直提升3m，己知...

問題詳情：

重力為200N、邊長為20cm的正方體靜止在水平地面上，用如圖所示的滑輪組在5s內將物體勻速豎直提升3m，己知動滑輪重50N，不計繩重和摩擦．求：

（1）提升前，物體靜止在水平地面上時對地面的壓強；

（2）拉力F的功率；

（3）滑輪組的機械效率．

【回答】

【考點】壓強的大小及其計算；滑輪（組）的機械效率；功率的計算．

【分析】（1）物體靜止在水平地面上時對地面的壓力和自身的重力相等，根據F=G=mg求出其大小，應用壓強公式可以求出對地面的壓強；

（2）由圖示滑輪組可以求出承重繩子的股數，然後應用滑輪組公式可以求出拉力大小，再根據P=和W=Fs求出拉力F的功率；

（3）有用功為克服物體重力所做的功，根據W=Gh求出其大小，應用效率公式可以求出滑輪組的機械效率．

【解答】解：（1）提升前，物體靜止在水平地面上時，對地面的壓力：F=G=200N，

物體對地面的壓強：p===5×103Pa；

（2）由圖示滑輪組可知，承重繩子的股數：n=2，

不計繩重和摩擦時，拉力大小：F===125N；

繩子自由端移動的距離：s=2h=2×3m=6m，

拉力做的總功：W總=Fs=125N×6m=750J，

拉力F的功率：P===150W；

（3）有用功：W有=Gh=200N×3m=600J，

滑輪組的機械效率：

η=×100%=×100%=80%．

答：（1）提升前，物體靜止在水平地面上時對地面的壓強為2×104Pa；

（2）拉力F的功率為150W；

（3）滑輪組的機械效率為80%．

知識點：機械效率

題型：計算題