如圖所示,站在水平面上的建築工人豎直拉着繩,通過滑輪組將540N的重物在5s內勻速提升1m。已知工人重600N...
問題詳情:
如圖所示,站在水平面上的建築工人豎直拉着繩,通過滑輪組將540N的重物在5s內勻速提升1m。已知工人重600N,與地面的接觸總面積為0.04m2,動滑輪重100N,不計繩重和滑輪的摩擦。重物被勻速提升過程中,繩自由端的速度為 m/s,人對地面的壓強為 Pa.若用該滑輪組豎直勻速提升更重的物體,則滑輪組的機械效率將 (選填“變大”、“變小”或“不變”)。
【回答】
0.4;7000;變大。
【分析】(1)由圖知,n=2,繩子自由端移動距離s=2h,利用速度公式求繩自由端的速度;
(2)不計繩重和滑輪的摩擦,拉力F=(G+G動),人對地面的壓力等於人的重力減去拉力,再利用p=求人對地面的壓強;
(3)用同一個滑輪組提升物體時,物重越大,機械效率越高。
【解答】解:
(1)由圖知,n=2,繩子自由端移動距離s=2h=2×1m=2m,繩自由端的速度:
v===0.4m/s;
(2)不計繩重和滑輪的摩擦,拉力F=(G+G動)=(540N+100N)=320N,
人對地面的壓力:
F壓=G人﹣F=600N﹣320N=280N,
人對地面的壓強:
p===7000Pa;
(3)用該滑輪組提升更重的物體,在提升高度相同時,由於物重增大,則有用功增大,而額外功幾乎不變,所以有用功在總功中所佔的比例變大,機械效率會變大。
【點評】本題考查了速度公式、壓強公式的應用,以及使用滑輪組時拉力的計算、提高滑輪組機械效率的方法,屬於基礎題目。
知識點:力和機械 單元測試
題型:填空題
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