Question

有一质量为20kg的正方体物体放在水平地面上，它的体积为8×10^-3m³，某人想通过如图所示的滑轮来竖直提起这个物体．（ g=10N/kg）
（1）该物体的密度是多大？
（2）当人用250N的力向下拉绳子时，物体恰好能匀速上升，物体上升3m后恰好到达目标位置，求此过程中人所做的功？
（3）该定滑轮的机械效率是多大？

Answer 1

【答案】分析：（1）利用公式ρ=可计算物体的密度；
（2）利用公式W=Fs可求出人所做功的大小；
（3）先利用公式W=Gh求出有用功的大小，再利用公式η=×100%来计算机械效率的大小．
解答：解：（1）物体的密度：ρ===2.5×10³kg/m³；
（2）由图可知这是一个定滑轮，拉力移动的距离与物体上升的高度相同，故人所做的总功：
W_总=Fs=250N×3m=750J；
（3）所做的有用功：W_有用=Gh=mgh=20kg×10N/kg×3m=600J，
定滑轮的机械效率：η=×100%=×100%=80%．
答：（1）物体的密度是2.5×10³kg/m³；
（2）人所做的功为750J；
（3）定滑轮的机械效率是80%．
点评：本题主要考查了密度公式、功的公式以及机械效率公式的运用，都是直接进行计算，找准相关数据，代入计算即可，难度不大．