Question

【题目】如图所示，一个质量为90千克，底面积为0.1平方米的物块，在滑轮组自由端为40牛的拉力作用下在水平地面作匀速直线运动，物块与地面的摩擦力为物重的0.1倍，2秒钟物块向左移动了1米．（g取10N/kg）
（1）物块对水平地面的压强是多少帕？
（2）拉力的功率是多少瓦？
（3）滑轮组的机械效率是多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：物块的重力：

G=mg=90kg×10N/kg=900N．

因由题知，物块在水平地面上作匀速直线运动，处于平衡状态，

对地面的压力F=G=900N，

受力面积S=0.1m2，

物块对水平地面的压强：

p= = =9000Pa．

答：物块对水平地面的压强是为9000Pa；

（2）解：由图知，有三段绳子拉动滑轮组，所以拉力端移动的距离s=3s物=3×1m=3m，

拉力做功：W总=Fs=40N×3m=120J．

拉力功率为：P= = =60W；

答：拉力的功率是60W；

（3）解：滑动摩擦力大小为：f=0.1G=0.1×900N=90N，

克服滑动摩擦力做的有用功为：W有用=fs=90N×1m=90J．

滑轮组的机械效率为：

η= = ×100%=75%．

答：滑轮组的机械效率是75%

【解析】（1）知道物块的质量，根据G=mg求其重力；物块对地面的压力等于物块的重力，知道受力面积，利用p= 求出物块对水平地面的压强；（2）知道拉力和运动的距离，根据W=Fs求出拉力做的总功，知道做功时间，根据P= 求拉力的功率．（3）知道滑动摩擦力和重力的关系，求出滑动摩擦力，根据W=fs求出有用功，根据机械效率公式求出机械效率．
【考点精析】本题主要考查了压强的大小及其计算和滑轮（组）的机械效率的相关知识点，需要掌握压强的计算公式及单位：公式：p =F/s ,p表示压强，F表示压力，S表示受力面积压力的单位是 N，面积的单位是 m2, 压强的单位是 N/m2,叫做帕斯卡，记作Pa ．1Pa=1N/m2．(帕斯卡单位很小，一粒平放的西瓜子对水平面的压强大约为20Pa）；关于滑轮组机械效率的计算：W有用 = G·h；W总 = F·s； s = n·h （1）η=W有用 / W总 （2)η= W有用 / W总 = Gh/Fs = Gh/nFh = G/(nF)才能正确解答此题．