试题

（2012·淮安一模）置于水平地面上的圆柱体石柱（如图甲），高为0.5m，横截面积为0.1m²，质量为150kg，g取10N/kg．求：
（1）石柱的密度；
（2）石柱对水平地面的压强；
（3）若用图乙所示的滑轮组在10s内匀速将石柱提升1m，所用拉力F为600N，求滑轮组的机械效率和拉力F的功率．

解：（1）石柱的体积V=Sh=0.1m²×0.5m=0.05m³，
石柱的密度：
ρ=

m

V

=

150kg

0.05m3

=3×10³kg/m³；
答：石柱的密度为3×10³kg/m³；
（2）石柱重力G=mg=150㎏×10N/㎏=1500N；
石柱对水平地面的压强：
P=

F

S

=

1500N

0.1m2

=1.5×10⁴Pa；
答：石柱对水平地面的压强为1.5×10⁴Pa；
（3）由图知，n=3，s=3h=3×1m=3m，
W_有=Gh=1500N×1m=1500J；
W_总=Fs=600N×3m=1800J；
η=

W有用

W总

=

1500J

1800J

≈83.3%；
P_总=

P总

t

=

1800J

10s

=180W．
答：滑轮组的机械效率为83.3%；拉力F的功率为180W．
解：（1）石柱的体积V=Sh=0.1m²×0.5m=0.05m³，
石柱的密度：
ρ=

m

V

=

150kg

0.05m3

=3×10³kg/m³；
答：石柱的密度为3×10³kg/m³；
（2）石柱重力G=mg=150㎏×10N/㎏=1500N；
石柱对水平地面的压强：
P=

F

S

=

1500N

0.1m2

=1.5×10⁴Pa；
答：石柱对水平地面的压强为1.5×10⁴Pa；
（3）由图知，n=3，s=3h=3×1m=3m，
W_有=Gh=1500N×1m=1500J；
W_总=Fs=600N×3m=1800J；
η=

W有用

W总

=

1500J

1800J

≈83.3%；
P_总=

P总

t

=

1800J

10s

=180W．
答：滑轮组的机械效率为83.3%；拉力F的功率为180W．