Question

水平地面上有一個重為4000N的箱子，箱子的底面積為4m²．現(xiàn)用起重機(jī)把箱子吊到3m高的位置，所用時間為10s，起重臂下的鋼絲繩是繞在一個動滑輪上的，如圖所示．鋼絲繩上的拉力為2500N．試求：
（1）起重機(jī)起吊前，箱子對地面的壓強(qiáng)是多少？
（2）起重機(jī)起吊該箱子的機(jī)械效率是多少？
（3）鋼絲繩上拉力的功率是多少？

Answer 1

【答案】分析：（1）在水平面上壓力等于物體自身的重力，已知箱子的重力和底面積，根據(jù)公式P=可求箱子對地面的壓強(qiáng)．
（2）已知箱子的重力和提升的高度，根據(jù)公式W=Gh可求有用功，還知道鋼絲繩是繞在一個動滑輪上和鋼絲繩的拉力，根據(jù)公式W=FS可求總功，根據(jù)公式η=可求機(jī)械效率．
（3）已知拉力所做的總功和所用的時間，根據(jù)公式P=可求鋼絲繩上拉力的功率．
解答：解：（1）箱子對地面的壓強(qiáng)P====1000Pa．
（2）W_有=F₁h=Gh=4000N×3m=12000J，
W_總=F₂S=F₂?2h=2500N×2×3m=15000J，
起重機(jī)起吊該箱子的機(jī)械效率η=×100%=×100%=80%．
（3）鋼絲繩上拉力的功率P===1500W．
答：（1）起重機(jī)起吊前，箱子對地面的壓強(qiáng)是1000Pa．
（2）起重機(jī)起吊該箱子的機(jī)械效率是80%．
（3）鋼絲繩上拉力的功率是1500W．
點(diǎn)評：本題考查壓強(qiáng)、有用功、總功、機(jī)械效率、功率的計算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用，還要知道在水平面上壓力等于物體自身的重力．