Question

12．利用如圖所示的滑輪組在10s內(nèi)使物體A勻速上升5m，已知物體A重為80N，他作用在繩端的拉力大小為50N，重物與地面的接觸面積S=5×10^-2m²，不計(jì)繩重和滑輪軸處摩擦，在此過(guò)程中，下列說(shuō)法不正確的是（　�。�

• A． 此裝置的動(dòng)滑輪重20N
• B． 此滑輪組的機(jī)械效率為80%
• C． 小明拉力的功率為25W
• D． 若拉力為40N，則重物對(duì)地面的壓強(qiáng)為400Pa

Answer 1

分析 （1）首先確定滑輪組繩子有效股數(shù)，然后根據(jù)F=$\frac{1}{n}$（G+G_動(dòng)）可得動(dòng)滑輪重；
（2）利用W=Gh求出有用功，利用W=Fs求出總功，再利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$計(jì)算此滑輪組的機(jī)械效率；
（3）利用P=$\frac{W}{t}$計(jì)算小明拉力的功率；
（4）利用F=$\frac{1}{n}$（G+G_動(dòng)）求出若拉力為40N，物體A的重力大小，又知物體A的實(shí)際重力大小，可求對(duì)地面的壓力，再利用p=$\frac{F}{S}$計(jì)算壓強(qiáng)．

解答 解：A、由圖可知，繩子的有效股數(shù)n=2，
根據(jù)F=$\frac{1}{n}$（G+G_動(dòng)）可得動(dòng)滑輪重：
G_動(dòng)=2F-G=2×50N-80N=20N．故A正確；
B、有用功：
W_有用=Gh=80N×5m=400J，
繩子自由端移動(dòng)的距離：
s=2h=2×5m=10m，
拉力做的功：
W_總=Fs=50N×10m=500J，
此滑輪組的機(jī)械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%=$\frac{400J}{500J}$×100%=80%．故B正確；
C、小明拉力的功率：
P=$\frac{{W}_{總}(cāng)}{t}$=$\frac{500J}{10s}$=50W．故C錯(cuò)誤；
D、若拉力為40N，則物體A的重力應(yīng)為：
G′=2F′-G_動(dòng)=2×40N-20N=60N，
則物體A對(duì)地面的壓力：
F″=G-G′=80N-60N=20N，
重物對(duì)地面的壓強(qiáng)：
p=$\frac{F″}{S}$=$\frac{20N}{5×1{0}^{-2}{m}^{2}}$=400Pa．故D正確．
故選C．

點(diǎn)評(píng) 此題考查滑輪組繩子拉力的計(jì)算、有用功和總功、功率和機(jī)械效率的計(jì)算，壓強(qiáng)的大小計(jì)算，是一道綜合性很強(qiáng)的題目，關(guān)鍵是公式的靈活運(yùn)用和繩子有效股數(shù)的確定．