试题

校园内要将一底面积为0.4m²的花岗岩基石移位；工人师傅准备用如图所示的装置提起基石，已知基石质量为150kg，求：
（1）若不计动滑轮重、绳重及摩擦，用300N的力拉住绳端，基石对地面的压强；
（2）工人师傅用600N的拉力在5秒内将基石匀速提高了1.5m，拉力的功率；
（3）第（2）问中工人师傅拉动绳端使基石匀速上升时，滑轮组的机械效率．

解：（1）G=mg=150kg×9.8N/kg=1470N．
基石有三段绳子承担，滑轮组对基石的拉力为：F'=3F=3×300N=900N．
地面受到的压力：F_压=G-F'=1470N-900N=570N．
地面受到的压强：p=

F压

S

=

570N

0.4m2

=1425Pa．
（2）基石升高1.5m，基石由三段绳子承担，所以绳子自由端移动：s=3×1.5m=4.5m，
拉力做功：W=F_拉s=600N×4.5m=2700J，
拉力功率：P=

W

t

=

2700J

5s

=540W．
（3）拉力拉动基石匀速上升，有用功：W'=Gh=1470N×1.5m=2205J，
滑轮组的机械效率：η=

W′

W

=

2205J

2700J

≈81.7%．
答：（1）基石对地面的压强1425Pa；（2）拉力的功率540W；（3）滑轮组的机械效率81.7%．
解：（1）G=mg=150kg×9.8N/kg=1470N．
基石有三段绳子承担，滑轮组对基石的拉力为：F'=3F=3×300N=900N．
地面受到的压力：F_压=G-F'=1470N-900N=570N．
地面受到的压强：p=

F压

S

=

570N

0.4m2

=1425Pa．
（2）基石升高1.5m，基石由三段绳子承担，所以绳子自由端移动：s=3×1.5m=4.5m，
拉力做功：W=F_拉s=600N×4.5m=2700J，
拉力功率：P=

W

t

=

2700J

5s

=540W．
（3）拉力拉动基石匀速上升，有用功：W'=Gh=1470N×1.5m=2205J，
滑轮组的机械效率：η=

W′

W

=

2205J

2700J

≈81.7%．
答：（1）基石对地面的压强1425Pa；（2）拉力的功率540W；（3）滑轮组的机械效率81.7%．