Question

如图所示，用滑轮组提升质量为120kg、底面积为50cm²的长方体物块．
（1）物块未提之前静止在地面上，则物块对地面的压强是多少？（g=10N/kg）
（2）在拉力F的作用下，物块竖直匀速上升3m，已知滑轮组的机械效率为80%，则拉力F做了多少功？（不计绳重和绳子与滑轮间的摩擦）
（3）若仍用此滑轮组提升重力为150ON的物体，则滑轮组的机械效率为多少？

Answer 1

解：（1）受力分祈得F_压=G=mg=120kg×10N/kg=1200N；
物块对地面的压强是P===2.4×10⁵Pa；
答：物块对地面的压强是2.4×10⁵Pa；
（2）∵η=；
∴绳子的拉力F===500N；
拉力做功W=F?S=F?nh=500N×3×3m=4.5×10³J；
答：拉力做功4.5×10³J；
（3）∵F=；
∴动滑轮的重力G_动=nF-G=3×500N-1200N=300N；
滑轮组的机械效率为η'==≈83.3%；
答：滑轮组的机械效率为83.3%；
分析：（1）物块未提之前对地面的压力等于自身的重力；根据公式P=可求对地面的压强；
（2）已知物体的重力和动滑轮上绳子的段数，以及滑轮组的机械效率，根据公式η=可求拉力的大小，最后利用公式W=FS可求拉力做的功；
（3）已知动滑轮上绳子的段数，根据公式F=可求动滑轮的重力；最后利用公式η'=可求此时滑轮组的机械效率．
点评：本题考查压强、做功、机械效率等的计算，关键是分析物体的受力情况和动滑轮上绳子的段数，要知道同一个滑轮组，提升的物体重力越大，机械效率越高．