试题

（2011·抚顺）今年6月以来我国南方普降大雨，多地发生泥石流，一块巨石滚到了公路上，抢修人员正在用如图所示的装置将石头拖离公路．若石头的重为1.2×10⁴ N，与地面的接触面积为0.2m²，石头在水平路面上被匀速直线拉动，10s内绳子自由端沿水平方向匀速直线移动了3m，石头受到的摩擦阻力为3.6×10³ N，绳子自由端的位力为1 500N．求：
（1）石头静止在水平地面上时，对地面的压强．
（2）绳子自由端拉力的功率．
（3）滑轮组的机械效率．

解：
（1）F^′=G=1.2×10⁴ N，
p=

F′

S

=

G

S

=

1.2×104N

0.2m2

=60 000 Pa．
答：石头静止在水平地面上时，对地面的压强为60 000 Pa．
（2）W_总=Fs=1 500 N×3 m=4 500 J，
P=

W总

t

=

4500J

10s

=450 W．
[或v=

s

t

=

3m

10s

=0.3 m/s，
P=Fv=1 500 N×0.3 m/s=450 W]
答：绳子自由端拉力的功率为450 W．
（3）W_有用=f×

s

3

=3.6×10³ N×1 m=3 600 J．
W_总=Fs=1 500 N×3 m=4 500 J．
η=

W有用

W总

=

3600J

4500J

=80%．
[或η=

f

nF

=

3.6×103N

3×1500N

=80%]
答：机械效率为80%．
解：
（1）F^′=G=1.2×10⁴ N，
p=

F′

S

=

G

S

=

1.2×104N

0.2m2

=60 000 Pa．
答：石头静止在水平地面上时，对地面的压强为60 000 Pa．
（2）W_总=Fs=1 500 N×3 m=4 500 J，
P=

W总

t

=

4500J

10s

=450 W．
[或v=

s

t

=

3m

10s

=0.3 m/s，
P=Fv=1 500 N×0.3 m/s=450 W]
答：绳子自由端拉力的功率为450 W．
（3）W_有用=f×

s

3

=3.6×10³ N×1 m=3 600 J．
W_总=Fs=1 500 N×3 m=4 500 J．
η=

W有用

W总

=

3600J

4500J

=80%．
[或η=

f

nF

=

3.6×103N

3×1500N

=80%]
答：机械效率为80%．