Question

某建筑工地上放着很多新型建筑预制件，其中一块长1.50m，宽0.50m，厚0.20m，质量为300kg的实心预制件平放在水平地面上，．建筑工人用图乙所示滑轮组把实心预制件由一楼匀速提升到五楼（每层楼高h=3m），所用拉力F=1200N，g取10N/kg．求：
（1）实心预制件的密度是多大？
（2）实心预制件对地面的压强是多大？
（3）滑轮组的机械效率是多大？（滑轮组重量不计，保留一位小数）

Answer 1

【答案】分析：（1）掌握密度公式ρ=，求出物体的体积，将数据代入公式即可求出．
（2）根据预制件的质量可求出其重力，因为是平放在水平地面上，所以此时它对地面的压力等于其本身的重力；受力面积是长与宽的乘积；根据压强公式p=，代入数值，即可求出预制件对地面的压强．
（3）工人站在地面上用滑轮组把预制件吊起，先分析动滑轮由几股承担，则绳子自由端移动的距离是预制件升高高度的几倍，根据公式η=×100%=×100%求出滑轮组的机械效率．
解答：解：（1）预制件的体积V=1.50m×0.50m×0.20m=0.15m³
ρ===2×10³kg/m³
（2）预制件的重力G=mg=300kg×10N/kg=3000N
F=G=3000N
接触面积S=1.50m×0.50m=0.75m²
p===4000Pa
（3）由重力和拉力的大小关系，此滑轮组应由3段绳子承担物重．
s=3h
η=×100%=×100%==83.3%
答：（1）实心预制件的密度是2×10³kg/m³；（2）实心预制件对地面的压强是4000Pa；（3）滑轮组的机械效率是83.3%．
点评：本题考查了压强、有用功、总功、功率、机械效率的计算，要掌握几个物理量的计算公式，从滑轮组的结构图找出s与h的关系是本题的关键．