Question

7．如圖，工人用滑輪組將放在水平地面上的物體勻速拉高了h=3m，已知物體的質(zhì)量m=10kg，底面積S=8×10^-3m²，動滑輪重G_動=20N，（滑輪組的繩重和摩擦均不計）求：
（1）物體所受到重力的大小
（2）人未拉繩子時物體對地面的壓強
（3）在這過程中拉力所做的總功
（4）滑輪組的機械效率（結(jié)果保留一位小數(shù)）

Answer 1

分析 （1）知道物體的質(zhì)量，根據(jù)G=mg求出其重力；
（2）人未拉繩子時物體對地面的壓力和自身的重力相等，根據(jù)p=$\frac{F}{S}$求出對地面的壓強；
（3）滑輪組的繩重和摩擦均不計，克服動滑輪和物體重力做的功為總功，根據(jù)W=Gh求出總功的大小；
（4）拉力做的有用功即為克服物體重力做的功，根據(jù)W=Gh求出其大小，利用η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%求出滑輪組的機械效率．

解答 解：（1）物體所受到的重力：
G=mg=10kg×10N/kg=100N；
（2）人未拉繩子時，物體對地面的壓力：
F=G=100N，
物體對地面的壓強：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{100N}{8×1{0}^{-3}{m}^{2}}$=1.25×10⁴Pa；
（3）因滑輪組的繩重和摩擦均不計，克服動滑輪和物體總重力做的功為總功，
所以，在這過程中拉力所做的總功：
W_總=（G+G_動）h=（100N+20N）×3m=360N；
（4）所做的有用功：
W_有=Gh=100N×3m=300J，
滑輪組的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{300J}{360J}$×100%≈83.3%．
答：（1）物體所受到重力的大小為100N；
（2）人未拉繩子時物體對地面的壓強為1.25×10⁴Pa；
（3）在這過程中拉力所做的總功為360J；
（4）滑輪組的機械效率為83.3%．

點評 本題考查了重力公式和壓強公式、做功公式、機械效率公式的應(yīng)用，明確有用功和總功是關(guān)鍵，要注意水平面上物體的壓力和自身的重力相等．