试题

题目:
青果学院(2013·吴中区二模)如图甲所示,竖直放置在水平地面上的石柱,高为0.5m,横截面积为0.2m2,质量为250kg(g取10N/kg). 求:
(1)石柱的重力及石柱对水平地面的压强;
(2)某工地用图乙所示的起重机将该石柱匀速提升2m,用了5s时间,所用拉力F为1000N.求该滑轮组的机械效率和拉力F的功率.
答案
解:(1)石柱的重力G=mg=250kg×10N/kg=2500N.
石柱对水平地面的压强:
P=
F
S
=
G
S
=
2500N
0.2m2
=1.25×104Pa;
(2)由图可知n=3,
绳端移动的距离s=nh=3×2m=6m,
拉力做的功W=Fs=1000N×6m=6000J,
拉力F的功率P=
W
t
=
6000J
5s
=1200W;
该滑轮组的机械效率:
η=
W有用
W
×100%=
Gh
FS
×100%=
Gh
Fnh
×100%=
G
Fn
×100%=
250kg×10N/kg
3×100N
×100%≈83.3%.
答:(1)石柱的重力为2500N;石柱对水平地面的压强1.25×104Pa;
(2)该滑轮组的机械效率约为83.3%,拉力F的功率为1200W.
解:(1)石柱的重力G=mg=250kg×10N/kg=2500N.
石柱对水平地面的压强:
P=
F
S
=
G
S
=
2500N
0.2m2
=1.25×104Pa;
(2)由图可知n=3,
绳端移动的距离s=nh=3×2m=6m,
拉力做的功W=Fs=1000N×6m=6000J,
拉力F的功率P=
W
t
=
6000J
5s
=1200W;
该滑轮组的机械效率:
η=
W有用
W
×100%=
Gh
FS
×100%=
Gh
Fnh
×100%=
G
Fn
×100%=
250kg×10N/kg
3×100N
×100%≈83.3%.
答:(1)石柱的重力为2500N;石柱对水平地面的压强1.25×104Pa;
(2)该滑轮组的机械效率约为83.3%,拉力F的功率为1200W.
考点梳理
压强的大小及其计算;重力的计算;滑轮(组)的机械效率;功率的计算.
(1)石柱对地面的压力和自身的重力相等,然后根据p=
F
S
求出对地面的压强.
(2)由图可知绳子的有效股数为3,根据s=nh求出绳端移动的距离,根据W=Fs求出拉力F做的功,根据P=
W
t
求出拉力F的功率;根据滑轮组的机械效率η=
W有用
W
×100%=
Gh
FS
×100%=
Gh
Fnh
×100%=
G
Fn
×100%求出该滑轮组的机械效率.
本题考查了压强、功、功率和机械效率的计算,从图中得出绳子的有效股数为3和知道在水平面上物体对水平面的压力等于物体自身的重力是关键.
重力、弹力、摩擦力;压强、液体的压强;功、功率、机械效率.
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