Question

15．如圖所示，工人通過(guò)滑輪組使重600N 的箱子從地面升到12m高的五樓上用時(shí)30s．求：
（1）若箱子平放時(shí)與樓板的接觸面積為0.15m²，箱子對(duì)樓板的壓強(qiáng)為多少？
（2）工人吊起箱子過(guò)程中做的有用功是多少？
（3）若滑輪組的機(jī)械效率為80%，則工人做的功是多少？
（4）工人做功的功率為多少？

Answer 1

分析 （1）利用p=$\frac{F}{S}$即可求出箱子對(duì)樓板的壓強(qiáng)；
（2）使用滑輪組的目的是提升重物，已知物重和上升的高度，利用W_有用=Gh得出有用功；
（3）根據(jù)η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$求出總功；
（4）已知總功和拉起箱子的時(shí)間利用P=$\frac{W}{t}$得到拉力的功率．

解答 解：（1）由于箱子平放時(shí)壓力F_壓=G=600N，
則壓強(qiáng)p=$\frac{{F}_{壓}}{S}$=$\frac{600N}{0.15{m}^{3}}$=4000Pa；
（2）工人吊起箱子過(guò)程中做的有用功W_有用=Gh=600N×12m=7200J；
（3）由η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$可知工人做的總功：
W_總=$\frac{{W}_{有用}}{η}$=$\frac{7200J}{80%}$=9000J；
（4）拉力的功率P=$\frac{{W}_{總}(cāng)}{t}$=$\frac{9000J}{30s}$=300W．
答：（1）箱子對(duì)樓板的壓強(qiáng)為4000Pa；
（2）工人吊起箱子過(guò)程中做的有用功是7200J；
（3）若滑輪組的機(jī)械效率為80%，則工人做的總功是9000J；
（4）拉力的功率是300W．

點(diǎn)評(píng) 本題考查學(xué)生對(duì)壓強(qiáng)、有用功、總功、機(jī)械效率、功率計(jì)算公式的理解和掌握，難度不大，注意公式的變形應(yīng)用．