Question

20．小明利用如图所示的装置沿水平方向匀速拉动一个重2000N，底面积为0.5m²的物体A时，A受到地面的摩擦力为600N，作用在绳端的拉力为250N，则A对地面的压强是4000Pa；重力做功0J；若拉力做功750J，则A移动的距离为1m；该装置的机械效率是80%．

Answer 1

分析 （1）根据公式p=$\frac{F}{S}$求A对地面的压强；物体水平运动，在重力的方向（竖直向下）上没有移动距离，据此判断重力是否做功；
（2）求出了拉力做功（总功），利用滑轮组做的有用功为克服摩擦做的功，利用W_有用=fs′求有用功，再利用效率公式求该装置的机械效率．

解答 解：
（1）A对地面的压力F=G=2000N，
A对地面的压强：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{2000N}{0.5{m}^{2}}$=4000Pa；
（2）∵物体水平运动，在重力的方向上没有移动距离，
∴重力不做功，即重力做功为0．
（3）由W=Fs得，
绳子自由端移动的距离：
s=$\frac{W}{F}$=$\frac{750J}{250N}$=3m；
由图知，n=3，
物体A移动的距离s′=$\frac{1}{3}$s=$\frac{1}{3}$×3m=1m；
（4）利用滑轮组做的有用功：
W_有用=fs′=600N×1m=600J，
该装置的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{600J}{750J}$×100%=80%．
故答案为：4000；0；1；80%．

点评 本题考查了有用功、总功和机械效率的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，难点是动滑轮上绳子的判断．