Question

学校建筑工地上摆放着很多混凝土预制件．其中一块长2m，宽20cm，厚l0cm，质量为88kg的预制件平放在水平地面上，如图甲所示．（g取lON/kg）  求：
（1）预制件对地面的压强是多大？
（2）如果建筑工人在lmin里，把预制件搬到3m高的楼上，至少要做多少功？功率是多大？
（3）如果工人站在地面上用滑轮组（如图乙所示）把预制件吊起，所用拉力是275N，滑轮组的机械效率是多大？

Answer 1

【答案】分析：（1）根据预制件的质量可求出其重力，因为是平放在水平地面上，所以此时它对地面的压力等于其本身的重力；受力面积是长与宽的乘积；根据压强公式P=，代入数值，即可求出预制件对地面的压强．
（2）如果建筑工人把预制件搬到楼上，就是对预制件做功，直接利用W=Gh和P=W/t计算．
（3）如果工人站在地面上用滑轮组把预制件吊起，先分析动滑轮由几股承担，则绳子自由端移动的距离是预制件升高高度的几倍，再利用W_总=Fs求出总功，然后求滑轮组的机械效率．
解答：解：（1）预制件的重力：G=mg=88kg×1ON/kg=880N；
预制件平放时：S=2m×0.2m=0.4m²；
预制件对地面的压强：．
（2）工人至少做功：W=Gh=880N×3m=2640J；
工人做功的功率：P=．
（3）由图可知：动滑轮由4股承担，则s=4h=4×3m=12m；
∴W_总=Fs=275N×12m=3300J．
滑轮组的机械效率：
．
答：（1）预制件对地面的压强是2200Pa；
（2）如果建筑工人把预制件搬到3m高的楼上，至少要做2640J，功率是44W；
（3）滑轮组的机械效率为80%．
点评：本题考查了压强、有用功、总功、功率、机械效率的计算，从滑轮组的结构图找出s与h的关系是本题的关键．