试题

用如图所示的滑轮组将边长为0.1m的正方体实心铝块匀速提升2m，动滑轮重3N，不计绳重和摩擦，（取g=10N/kg，铝的密度为2.7×10³kg/m³）求：
（1）铝块的质量是多少？
（2）铝块放在水平面上时对地面的压强是多大？
（3）多大的拉力刚好可以将铝块提起？
（4）有用功、总功各是多少？
（5）滑轮组的机械效率是多少？

解：（1）铝块的体积：
V=L³=（0.1m）³=10^-3m³，
由ρ=

m

V

可得，铝块的质量：
m=ρV=2.7×10³kg/m³×10^-3m³=2.7kg；
（2）铝块放在水平面上时，对地面的压力：
F=G=mg=2.7kg×10N/kg=27N，
对地面的压强：
p=

F

S

=

27N

(0.1m)2

=2700Pa；
（3）由图可知，n=3，
当铝块刚好提起时，受到的拉力和自身的重力相等，
此时的拉力：
F=

1

n

（G_物+G_动）=

1

3

×（27N+3N）=10N；
（4）有用功：
W_有=Gh=27N×2m=54J，
总功：
W_总=Fs=Fnh=10N×3×2m=60J；
（5）滑轮组的机械效率：
η=

W有

W总

×100%=

54J

60J

×100%=90%．
答：（1）铝块的质量是2.7kg；
（2）铝块放在水平面上时对地面的压强是2700Pa；
（3）10N的拉力刚好可以将铝块提起；
（4）有用功为54J，总功为60J；
（5）滑轮组的机械效率是90%．
解：（1）铝块的体积：
V=L³=（0.1m）³=10^-3m³，
由ρ=

m

V

可得，铝块的质量：
m=ρV=2.7×10³kg/m³×10^-3m³=2.7kg；
（2）铝块放在水平面上时，对地面的压力：
F=G=mg=2.7kg×10N/kg=27N，
对地面的压强：
p=

F

S

=

27N

(0.1m)2

=2700Pa；
（3）由图可知，n=3，
当铝块刚好提起时，受到的拉力和自身的重力相等，
此时的拉力：
F=

1

n

（G_物+G_动）=

1

3

×（27N+3N）=10N；
（4）有用功：
W_有=Gh=27N×2m=54J，
总功：
W_总=Fs=Fnh=10N×3×2m=60J；
（5）滑轮组的机械效率：
η=

W有

W总

×100%=

54J

60J

×100%=90%．
答：（1）铝块的质量是2.7kg；
（2）铝块放在水平面上时对地面的压强是2700Pa；
（3）10N的拉力刚好可以将铝块提起；
（4）有用功为54J，总功为60J；
（5）滑轮组的机械效率是90%．