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(2012?铁岭)如图所示是某建筑工地上使用的一种提升重物的装置.物体A的质量为60kg,与水平地面的接触面积为0.2m2,物体A在拉力F的作用下,10s内匀速上升10m.(滑轮重、绳重及摩擦均不计,g取10N/kg)
求:(1)当物体A不受拉力静止在水平地面时,对地面的压强多大?
(2)物体A匀速上升时的速度是多大?
(3)拉力F做功的功率是多少?
分析:(1)物体A对地面的压力和自身的重力相等,根据G=mg求出其大小,再根据压强公式求出物体A不受拉力静止在水平地面时对地面的压强;
(2)已知物体A上升的高度和时间,根据速度公式求出上升时的速度;
(3)由图可知,滑轮组绳子的有效股数为2,在滑轮重、绳重及摩擦均不计时,根据F=
1
n
G求出拉力,根据s=nh求出绳端移动的距离,再根据W=Fs求出拉力做的功,最后根据P=
W
t
求出拉力的功率.
解答:解:(1)当物体A不受拉力静止在水平地面时,物体对地面的压力:
F=G=mg=60kg×10N/kg=600N,
对地面的压强:
p=
F
S
=
600N
0.2m2
=3000Pa;
(2)物体A匀速上升时的速度:
v=
s
t
=
10m
10s
=1m/s;
(3)由图可知,n=2
绳端的拉力F=
1
n
G=
1
2
×600N=300N,
绳端移动的距离s=nh=2×10m=20m,
拉力做的功W=Fs=300N×20m=6000J,
拉力的功率P=
W
t
=
6000J
10s
=600W.
答:(1)当物体A不受拉力静止在水平地面时,对地面的压强为3000Pa;
(2)物体A匀速上升时的速度是1m/s;
(3)拉力F做功的功率是600W.
点评:本题考查了压强、速度、功、功率的计算,关键是公式及其变形式的灵活运用,要注意在滑轮重、绳重及摩擦均不计时,拉力F=
1
n
G,绳端移动的距离和物体上升高度之间的关系为s=nh.
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