Question

【題目】用如圖所示的滑輪組勻速拉動(dòng)一質(zhì)量為120kg，邊長(zhǎng)為10cm正方體物塊，已知重物與地面的摩擦力為其重力的0.1倍，若此時(shí)滑輪組機(jī)械效率為80%．
（1）物體對(duì)水平地面的壓強(qiáng)是多少？
（2）繩子自由端的拉力為多大？
（3）如果想用更小的力拉重物，請(qǐng)你提出一條可行性的建議．

Answer 1

【答案】
（1）解：物體對(duì)水平地面的壓力：F=G=mg=120kg×10N/kg=1200N，

答：物體對(duì)水平地面的壓強(qiáng)是1.2×105Pa；

（2）解：正方體物塊的底面積：S=10cm×10cm=100cm2=1×10﹣2m2，

物體對(duì)水平地面的壓強(qiáng)：p= = =1.2×105Pa；

由題知，物體與地面之間的摩擦力：f=0.1G=0.1×1200N=120N；

由圖可知n=3，根據(jù)η= = = 可得，繩子自由端的拉力：

F= = =50N．

答：繩子自由端的拉力為50N；

（3）解：如果想用更小的力拉重物，將墻上滑輪和重物上的滑輪交換位置或在重物下面放圓木棒變滑動(dòng)摩擦為滾動(dòng)摩擦．

答：將墻上滑輪和重物上的滑輪交換位置或在重物下面放圓木棒變滑動(dòng)摩擦為滾動(dòng)摩擦．

【解析】（1）已知物體的質(zhì)量可求得其重力，此時(shí)物體對(duì)水平地面的壓力等于其重力，再利用壓強(qiáng)公式求解；（2）首先根據(jù)重力與摩擦力的關(guān)系求出摩擦力的大小，然后確定繞在動(dòng)滑輪上的繩子的段數(shù)，再根據(jù)此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率利用公式變形即可求出拉繩子的力F．（3）可以從省力的角度或減小繩子與滑輪之間的摩擦的角度去分析．
【考點(diǎn)精析】通過靈活運(yùn)用壓強(qiáng)的大小及其計(jì)算和滑輪（組）的機(jī)械效率，掌握壓強(qiáng)的計(jì)算公式及單位：公式：p =F/s ,p表示壓強(qiáng)，F(xiàn)表示壓力，S表示受力面積壓力的單位是 N，面積的單位是 m2, 壓強(qiáng)的單位是 N/m2,叫做帕斯卡，記作Pa ．1Pa=1N/m2．(帕斯卡單位很小，一粒平放的西瓜子對(duì)水平面的壓強(qiáng)大約為20Pa）；關(guān)于滑輪組機(jī)械效率的計(jì)算：W有用 = G·h；W總 = F·s； s = n·h （1）η=W有用 / W總 （2)η= W有用 / W總 = Gh/Fs = Gh/nFh = G/(nF)即可以解答此題．