试题

题目:
青果学院(2011·遂宁)如图甲所示,是建筑工地上工人利用滑轮组将底面积0.05m2、质量100kg的方形重物A在1min匀速提高5m.如果工人实际拉力是625N.(g=10N/kg)求:
①物体A受到的重力是多少?按图乙将A放在水平地面时,对地面压强多大?
②用滑轮组提起物体A,工人所做功的功率是多少?
③该滑轮组的机械效率是多少?
答案
解:(1)物体的重力为G=mg=100kg×10N/kg=103N,
∵物体A放在水平面上,
∴F=G=103N
∴P=
F
S
=
103N
0.05m2
=2×104Pa;
(2)绳子自由端移动的距离为S=2h=2×5m=10m,
工人所做的功为W=FS=625N×10m=6250J,
功率为P=
W
t
=
6250J
60s
≈104.2W;
(3)有用功W=Gh=103N×5m=5×103J,
滑轮组的机械效率为η=
W
W
×100%=
103J
6250J
×100%=80%.
答:(1)物体A受到的重力为103N,对地面压强为2×104Pa;
(2)用滑轮组提起物体A时工人所做功的功率约为104.2W;
(3)该滑轮组的机械效率为80%.
解:(1)物体的重力为G=mg=100kg×10N/kg=103N,
∵物体A放在水平面上,
∴F=G=103N
∴P=
F
S
=
103N
0.05m2
=2×104Pa;
(2)绳子自由端移动的距离为S=2h=2×5m=10m,
工人所做的功为W=FS=625N×10m=6250J,
功率为P=
W
t
=
6250J
60s
≈104.2W;
(3)有用功W=Gh=103N×5m=5×103J,
滑轮组的机械效率为η=
W
W
×100%=
103J
6250J
×100%=80%.
答:(1)物体A受到的重力为103N,对地面压强为2×104Pa;
(2)用滑轮组提起物体A时工人所做功的功率约为104.2W;
(3)该滑轮组的机械效率为80%.
考点梳理
压强的大小及其计算;力是否做功的判断;滑轮(组)的机械效率.
(1)已知物体的质量,根据G=mg求出物体A受到的重力,水平面上物体的压力和重力相等,根据P=
F
S
求出对地面压强;
(2)根据滑轮组的连接可知绳子的有效股数n=2,根据W=Fs求出工人所做的功,根据P=
W
t
求出其功率;
(3)根据W=Gh求出有用功,根据η=
W
W
×100%求出该滑轮组的机械效率.
本题考查了压强、有用功、总功、功率、机械效率的计算,从滑轮组的结构图找出s与h的关系是本题的关键.
计算题;压轴题.
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