Question

15．小明家裝修新房，用如圖所示的簡(jiǎn)易滑輪組將重2000N的裝飾材料運(yùn)到10m高的樓上，此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率是80%
（1）裝飾材料放在水平地面上時(shí)，與地面的接觸面積為0.5m²，此時(shí)輕繩無(wú)拉力，這些材料對(duì)地面的壓強(qiáng)是多少？
（2）運(yùn)送過(guò)程中工人所用拉力作的功是多少？
（3）所用拉力是多大？

Answer 1

分析 （1）裝飾材料放在水平地面上，對(duì)水平地面的壓力等于其重力，又知接觸面積，利用p=$\frac{F}{S}$可求對(duì)地面的壓強(qiáng)；
（2）利用W=Gh可求出有用功，又知滑輪組的機(jī)械效率，利用η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$求解運(yùn)送過(guò)程中工人所用拉力作的功，即總功；
（3）由圖可知，n=2，利用s=2h求出繩子自由端移動(dòng)的距離，然后利用W=Fs求解拉力．

解答 解：（1）裝飾材料水平地面的壓力：
F=G=2000N，
對(duì)地面的壓強(qiáng)：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{2000N}{0.5{m}^{2}}$=4000Pa；
（2）有用功：W_有=Gh=2000N×10m=2×10⁴J；
由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$可得，運(yùn)送過(guò)程中工人所用拉力作的功：
W_總=W_有×η=2×10⁴J×80%=2.5×10⁴J；
（3）由圖可知，n=2，則繩子自由端移動(dòng)的距離s=2h=2×10m=20m，
由W=Fs得，拉力：
F=$\frac{W}{s}$=$\frac{2.5×1{0}^{4}J}{20m}$=1250N．
答：（1）這些材料對(duì)地面的壓強(qiáng)是4000Pa；
（2）運(yùn)送過(guò)程中工人所用拉力作的功是2.5×10⁴J；
（3）所用拉力是1250N．

點(diǎn)評(píng) 此題考查壓強(qiáng)的大小計(jì)算、功的計(jì)算和拉力的計(jì)算，解答此題的關(guān)鍵是壓強(qiáng)公式、效率公式和功的計(jì)算公式的靈活運(yùn)用．此題綜合性較強(qiáng)，難度適中，屬于中考熱點(diǎn)．