【题目】小夏利用如图所示的滑轮组,将重量为280 N的物体匀速提升了2 m。已知他自身的重量为500 N,对绳子施加的拉力F=200 N,两脚与地面接触的总面积S=400 cm2.求此过程中:
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(1)小夏对地面的压强;
(2)拉力F做的功;
(3)该滑轮组的机械效率;
(4)小夏加快物体匀速上升的速度,则滑轮组的机械效率如何变化?请说明理由。
【答案】(1)7.5×103 Pa;(2)800 J;(3)70%;(4)见解析所示
【解析】
(1)人对地面的压力F压=G-F=500 N-200 N=300 N
人对地面的压强p=
=
=7.5×103 Pa
(2)绳自由端向下移动的距离s=2h=2×2 m=4 m
拉力F做的功W总=Fs=200 N×4 m=800 J
(3)对重物做的有用功W有=Gh=280 N×2 m=560 J
滑轮组的机械效率η=
×100%=
×100%=70%
(4)该滑轮组的机械效率不变,根据η=
×100%=
×100%=
×100%可知滑轮组机械效率与物体匀速上升的速度无关。