Question

【题目】如图所示，重为1140N的物体，它与水平地面的接触面积为0.15m2 ． 工人师傅用600 N的力匀速提升物体，物体以0.2 m/s的速度上升1m．（不计摩擦及绳重）求：
（1）自由静止在水平面时，物体对地面的压强；
（2）升高1m所用的时间；
（3）滑轮组的机械效率．

Answer 1

【答案】
（1）解：因水平面上物体的压力和自身的重力相等，

所以，物体被悬吊之前对地面的压强：

p= = = =7600Pa；

答：物体被悬吊之前对地面的压强为1.14×104Pa；

（2）解：由v= 得，升高1m所用的时间：

t= = =5s；

答：工人师傅匀速拉绳5s内所做的功为1200J；

（3）解：由图可知，n=2，

绳端移动的距离：

s=nh=2×1m=2m，

工人师傅匀速拉绳所做的功：

W总=Fs=600N×2m=1200J；

有用功：

W有=Gh=1140N×1m=1140J，

提升物体过程中滑轮组的机械效率：

η= ×100%= ×100%=95%．

答：提升物体过程中滑轮组的机械效率为95%．

【解析】（1）物体自由静止在水平面时对地面的压力和自身的重力相等，根据p= 求出对地面的压强；（2）利用t= 计算物体升高1m所用的时间；（3）由图可知滑轮组绳子的有效股数，利用s=nh求出绳端移动的距离，利用W=Fs求出工人师傅匀速拉绳5s内所做的功；根据W=Gh求出有用功，利用η= ×100%求出提升物体过程中滑轮组的机械效率．
【考点精析】利用压强的大小及其计算和滑轮（组）的机械效率对题目进行判断即可得到答案，需要熟知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)．