Question

12．如图所示，物体A是立方体铁块，边长是20厘米，当水平拉力F=80牛时，物体A恰好作匀速直线运动，已知铁的密度是7.8×10³千克/米³，物体A运动时受到地面的阻力是重物的0.3倍，（g取10N/kg）
（1）物体A对水平地面的压强是15600帕；
（2）该滑轮组的机械效率是78%．

Answer 1

分析 （1）先根据正方体铁块的边长求出其体积，再利用密度公式变形即可求出物体A的质量；根据G=mg求出其重力，由于物体A在水平地面上，水平地面的压力等于重力，利用p=$\frac{F}{S}$求出压强；
（2）由图可知，n为3，根据物体A运动时受到地面的阻力是物重的0.3倍求出其阻力．利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{f{s}_{物}}{F{s}_{F}}$=$\frac{f{s}_{物}}{F×3{s}_{物}}$=$\frac{f}{3F}$求出该滑轮组的机械效率．

解答 解：
（1）物体的体积为V=a³=（0.2m）³=8×10^-3m³，
由ρ=$\frac{m}{V}$可得物体A的质量：
m=ρV=7.8×10³kg/m³×8×10^-3m³=62.4kg，
由于物体A在水平地面上，则物体A对水平地面的压力：
F=G=mg=62.4kg×10N/kg=624N，
受力面积S=a²=（0.2m）²=0.04m²，
物体A对水平地面的压强：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{624N}{0.04{m}^{2}}$=15600Pa；
（2）由图可知，n=3，
物体A受到的摩擦力f=0.3G=0.3×624N=187.2N，
该滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{f{s}_{物}}{F{s}_{F}}$×100%=$\frac{f{s}_{物}}{F×3{s}_{物}}$×100%=$\frac{f}{3F}$×100%=$\frac{187.2N}{3×80N}$×100%=78%．
故答案为：15600；78%．

点评 本题考查滑轮组的使用，知道水平方向使用滑轮组时，有用功是指滑轮组对被拉物体做的功，即克服阻力做的功．