质量为20kg、底面积为100cm2的物体静止在水平地面上,用如图所示的滑轮组在5s内将物体匀速竖直提升3m,...
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问题详情:
质量为20kg、底面积为100cm2的物体静止在水平地面上,用如图所示的滑轮组在5s内将物体匀速竖直提升3m,已知动滑轮重50N,不计绳重和摩擦,g=10N/kg,求:
(1)提升前,物体静止在水平地面上时对地面的压强;
(2)拉力F的功率;
(3)滑轮组的机械效率.
【回答】
(1)提升前,物体静止在水平地面上时,对地面的压力:F=G=mg=20kg×10N/kg=200N,
物体对地面的压强:p===2×104Pa;
(2)由图示滑轮组可知,承重绳子的股数:n=2,
不计绳重和摩擦时,拉力大小:F===125N;
绳子自由端移动的距离:s=2h=2×3m=6m,
拉力做的总功:W总=Fs=125N×6m=750J,
拉力F的功率:P===150W;
(3)有用功:W有=Gh=200N×3m=600J,
滑轮组的机械效率:
η=×100%=×100%=80%.
答:(1)提升前,物体静止在水平地面上时对地面的压强为2×104Pa;
(2)拉力F的功率为150W;
(3)滑轮组的机械效率为80%.
【点评】本题考查了压强、功、功率、机械效率的计算,要注意水平面上物体的压力和自身的重力相等,同时要明确有用功和总功.
知识点:机械效率
题型:计算题