Question

（2012?淮安）家住四樓的小明用電動(dòng)機(jī)、定滑輪和輕繩提升裝修材料，材料的質(zhì)量為1OOkg．（g取10N/kg）．
（1）使用定滑輪是為了

改變作用力的方向

．
（2）材料放在水平地面上，與地面的接觸面積為0.5m²此時(shí)輕繩無(wú)拉力，求材料對(duì)地面的壓強(qiáng)．
（3）開(kāi)啟電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)實(shí)際消耗的電功率為1500W，通過(guò)輕繩用時(shí)10s將材料從地面提升到9m高的四樓，求該過(guò)程中電動(dòng)機(jī)消耗的電能和材料的平均速度．
（4）材料離開(kāi)地面后勻速上升了6m，求該過(guò)程中輕繩對(duì)材料所做的功．

Answer 1

分析：（1）定滑輪實(shí)質(zhì)是等臂杠桿，不省力也不費(fèi)力，但可以改變作用力方向．
（2）在水平面上壓力等于物體自身的重力，已知接觸面積，根據(jù)壓強(qiáng)公式可求材料對(duì)地面的壓強(qiáng)．
（3）已知電動(dòng)機(jī)消耗的功率和工作時(shí)間，消耗電能根據(jù)公式W=Pt計(jì)算．速度根據(jù)v=

h

t

計(jì)算；
（4）利用W=Gh計(jì)算即可．

解答：解：（1）使用定滑輪時(shí)不省力也不費(fèi)力，但可以改變作用力方向；
故答案為：改變作用力的方向．
（2）材料的重力G=mg=100kg×10N/kg=1000N，對(duì)地面的壓力就等于材料的重力，F(xiàn)=G=1000N，
材料對(duì)地面的壓強(qiáng)P=

F

S

=

1000N

0.5m2

=2000Pa．
答：材料對(duì)地面的壓強(qiáng)為2000Pa．
（3）已知工作時(shí)間t=10s；消耗的電能是W=Pt=1500w×10s=15000J．速度為v=

h

t

=

9m

10s

=0.9m/s．
答：電動(dòng)機(jī)消耗的電能為15000J，材料的平均速度為0.9m/s．
（4）W=Gh=1000N×6m=6000J．
答：輕繩對(duì)材料所做的功為6000J．

點(diǎn)評(píng)：本題通過(guò)在定滑輪的使用過(guò)程中，考查了定滑輪的使用特點(diǎn)、壓力、壓強(qiáng)、功和消耗電能的計(jì)算，利用公式時(shí)注意規(guī)范和單位的統(tǒng)一．