如圖所示，小車在水平面上通過滑輪組提升重物．動滑輪重400N．與小車連線的繩子能承受的最大拉力為6000N，小...

問題詳情：

如圖所示，小車在水平面上通過滑輪組提升重物．動滑輪重400N．與小車連線的繩子能承受的最大拉力為6000N，小車的最大輸出功率為15KW，水平地面上一物體A重1600N，與地面的接觸面積為4m2．（不計小車所受摩擦阻力、繩重及滑輪組的摩擦）．請求

（1）提升前，物體A對水平地面的壓強．

（2）滑輪組提升重物A時的機械效率．

（3）若要使被提升重物以1m/s的速度勻速上升，整個裝置工作過程中能提升重物的最大重力．

【回答】

【考點】壓強的大小及其計算；滑輪組繩子拉力的計算；滑輪（組）的機械效率．

【專題】計算題；壓軸題；圖析法；壓強、液體的壓強；簡單機械；功、功率、機械效率．

【分析】（1）提升前，物體A對水平地面的壓力等於其自身重力，又知受力面積，利用p=計算壓強；

（2）利用η===計算輪組提升重物A時的機械效率．

（3）首先確定滑輪組繩子的有效股數，然後求出小車移動的速度，再利用P===Fv求出小車能提供的最大拉力，再利用F=（G+G動）計算整個裝置工作過程中能提升重物的最大重力．

【解答】解：（1）提升前，物體A對水平地面的壓力：F=G=1600N，

物體A對水平地面的壓強：

p===400Pa；

（2）滑輪組提升重物A時的機械效率：

η=====80%；

（3）由圖可知，n=3，則小車運動的速度v=3v物=3×1m/s=3m/s，

根據P===Fv可得，小車能提供的最大拉力：

F===5000N，

因為F=（G最大+G動），

所以G最大=3F﹣G動=3×5000N﹣400N=14600N．

答：（1）提升前，物體A對水平地面的壓強為400Pa；

（2）滑輪組提升重物A時的機械效率為80%．

（3）若要使被提升重物以1m/s的速度勻速上升，整個裝置工作過程中能提升重物的最大重力為14600N．

【點評】此題考查壓強、機械效率的計算，功率公式的應用，關鍵是功率推導公式P=Fv、機械效率推導公式公式η=和不計繩重及滑輪組的摩擦時滑輪組繩子拉力計算公式F=（G+G動）的運用．

知識點：力和機械 單元測試

題型：計算題