Question

12．如圖所示，物體A是立方體鐵塊，邊長是20厘米，當(dāng)水平拉力F=80牛時，物體A恰好作勻速直線運動，已知鐵的密度是7.8×10³千克/米³，物體A運動時受到地面的阻力是重物的0.3倍，（g取10N/kg）
（1）物體A對水平地面的壓強是15600帕；
（2）該滑輪組的機械效率是78%．

Answer 1

分析 （1）先根據(jù)正方體鐵塊的邊長求出其體積，再利用密度公式變形即可求出物體A的質(zhì)量；根據(jù)G=mg求出其重力，由于物體A在水平地面上，水平地面的壓力等于重力，利用p=$\frac{F}{S}$求出壓強；
（2）由圖可知，n為3，根據(jù)物體A運動時受到地面的阻力是物重的0.3倍求出其阻力．利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{f{s}_{物}}{F{s}_{F}}$=$\frac{f{s}_{物}}{F×3{s}_{物}}$=$\frac{f}{3F}$求出該滑輪組的機械效率．

解答 解：
（1）物體的體積為V=a³=（0.2m）³=8×10^-3m³，
由ρ=$\frac{m}{V}$可得物體A的質(zhì)量：
m=ρV=7.8×10³kg/m³×8×10^-3m³=62.4kg，
由于物體A在水平地面上，則物體A對水平地面的壓力：
F=G=mg=62.4kg×10N/kg=624N，
受力面積S=a²=（0.2m）²=0.04m²，
物體A對水平地面的壓強：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{624N}{0.04{m}^{2}}$=15600Pa；
（2）由圖可知，n=3，
物體A受到的摩擦力f=0.3G=0.3×624N=187.2N，
該滑輪組的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{f{s}_{物}}{F{s}_{F}}$×100%=$\frac{f{s}_{物}}{F×3{s}_{物}}$×100%=$\frac{f}{3F}$×100%=$\frac{187.2N}{3×80N}$×100%=78%．
故答案為：15600；78%．

點評 本題考查滑輪組的使用，知道水平方向使用滑輪組時，有用功是指滑輪組對被拉物體做的功，即克服阻力做的功．