Question

（2013?仪征市二模）如图所示甲中竖直放置在水平地面上的石柱，高为0.6m，横截面积为0.1m²，质量为150kg（g取10N/kg）．
求：
（1）石柱对水平地面的压强；
（2）某工地用图乙所示的滑轮组将该石柱匀速提升2m，用了5s的时间，所用拉力F为600N．求拉力F的功率；
（3）该滑轮组的机械效率．

Answer 1

分析：（1）石柱对地面的压力和自身的重力相等，然后根据p=

F

s

求出对地面的压强；
（2）由图可知绳子的有效股数为3，根据s=nh求出绳端移动的距离，根据W=Fs求出拉力F做的功，根据P=

W

t

求出拉力F的功率； 
（3）根据滑轮组的机械效率η=

W有

W总

=

Gh

Fs

=

Gh

Fnh

=

G

nF

求出提升时滑轮组的机械效率．

解答：解：（1）石柱对水平地面的压强：
p=

F

s

=

G

s

=

mg

s

=

150kg×10N/kg

0.1m2

=1.5×10⁴Pa；
（2）由图可知n=3，
绳端移动的距离s=nh=3×2m=6m，
拉力做的功W_总=Fs=600N×6m=3600J，
拉力F的功率P=

W总

t

=

3600J

5s

=720W；
（3）提升时滑轮组的机械效率：
η=

W有

W总

=

Gh

Fs

=

Gh

Fnh

=

G

nF

=

mg

nF

=

150kg×10N/kg

3×600N

≈83.3%．
答：（1）石柱对水平地面的压强1.5×10⁴Pa；
（2）拉力F的功率为720W； 
（3）滑轮组的机械效率约为83.3%．

点评：本题考查了压强、功、功率和机械效率的计算，从图中得出绳子的有效股数为3和知道在水平面上物体对水平面的压力等于物体自身的重力是关键．