Question

【题目】人类最近研制出“会飞的汽车”，如图（甲）所示，其车身和一般汽车相似，但车门多了两个可折叠的翅膀，在陆地行驶时，翅膀折叠，在空中飞行时，翅膀张开．汽车的质量为600kg，轮胎与地面接触的总面积约为0.12m2 ， 在空中飞行时可以进行托吊抢险任务，如图（乙）所示，工程师把滑轮组安装在汽车底部，可以把一块质量为100kg的货物匀速提升，所用拉力F=400N．（结果精确到0.1%，g=10N/kg）

（1）该汽车静止在水平地面上时，对地面的压强是多少？
（2）此起重机的机械效率多大？
（3）若用此滑轮组保持相同的机械效率匀速提升2160N的重物，需要的拉力多大？

Answer 1

【答案】
（1）解：该汽车静止在水平地面上时，对地面的压力：

F=G=mg=600kg×10N/kg=6000N，

对地面的压强是：

p= = =5×104Pa

（2）解：由图可知，n=3，

则此起重机的机械效率为：

η= = = = = ×100%≈83.3%

（3）解：因为η= = = = ，

所以，若用此滑轮组保持相同的机械效率匀速提升2160N的重物，需要的拉力为：

F= = ≈864N

【解析】（1）该汽车静止在水平地面上时，对地面的压力等于其重力，利用G﹣=mg求出，又知受力面积，利用p= 计算压强；（2）首先确定滑轮组绳子的有效股数，然后利用η= = = = 计算此起重机的机械效率；（3）若用此滑轮组保持相同的机械效率匀速提升2160N的重物，利用η= = = = 计算需要的拉力大小
【考点精析】掌握压强的大小及其计算和滑轮（组）的机械效率是解答本题的根本，需要知道压强的计算公式及单位：公式：p =F/s ,p表示压强，F表示压力，S表示受力面积压力的单位是 N，面积的单位是 m2, 压强的单位是 N/m2,叫做帕斯卡，记作Pa ．1Pa=1N/m2．(帕斯卡单位很小，一粒平放的西瓜子对水平面的压强大约为20Pa）；关于滑轮组机械效率的计算：W有用 = G·h；W总 = F·s； s = n·h （1）η=W有用 / W总 （2)η= W有用 / W总 = Gh/Fs = Gh/nFh = G/(nF)．