Question

【題目】如圖所示，重為1140N的物體，它與水平地面的接觸面積為0.15m2 ． 工人師傅用600 N的力勻速提升物體，物體以0.2 m/s的速度上升1m．（不計摩擦及繩重）求：
（1）自由靜止在水平面時，物體對地面的壓強；
（2）升高1m所用的時間；
（3）滑輪組的機械效率．

Answer 1

【答案】
（1）解：因水平面上物體的壓力和自身的重力相等，

所以，物體被懸吊之前對地面的壓強：

p= = = =7600Pa；

答：物體被懸吊之前對地面的壓強為1.14×104Pa；

（2）解：由v= 得，升高1m所用的時間：

t= = =5s；

答：工人師傅勻速拉繩5s內(nèi)所做的功為1200J；

（3）解：由圖可知，n=2，

繩端移動的距離：

s=nh=2×1m=2m，

工人師傅勻速拉繩所做的功：

W總=Fs=600N×2m=1200J；

有用功：

W有=Gh=1140N×1m=1140J，

提升物體過程中滑輪組的機械效率：

η= ×100%= ×100%=95%．

答：提升物體過程中滑輪組的機械效率為95%．

【解析】（1）物體自由靜止在水平面時對地面的壓力和自身的重力相等，根據(jù)p= 求出對地面的壓強；（2）利用t= 計算物體升高1m所用的時間；（3）由圖可知滑輪組繩子的有效股數(shù)，利用s=nh求出繩端移動的距離，利用W=Fs求出工人師傅勻速拉繩5s內(nèi)所做的功；根據(jù)W=Gh求出有用功，利用η= ×100%求出提升物體過程中滑輪組的機械效率．
【考點精析】利用壓強的大小及其計算和滑輪（組）的機械效率對題目進行判斷即可得到答案，需要熟知壓強的計算公式及單位：公式：p =F/s ,p表示壓強，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水平面的壓強大約為20Pa）；關(guān)于滑輪組機械效率的計算：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)．