Question

15．物體重600N，放在水平地面上，與地面的接觸面積是500cm²（如圖甲所示）．
（1）物體放在水平地面上時，對地面的壓強是多少？?
（2）某工人用400N的力在10s內將物體勻速提高了5m（如圖乙所示），拉力的功率是多少？滑輪組的機械效率是多少？

Answer 1

分析 （1）知道物體的重力，物體對地面的壓力等于物體重力，知道物體底面積（受力面積），利用p=$\frac{F}{S}$求物體對地面的壓強；
（2）知道物體的重力和上升的高度，根據(jù)W=Gh求出工人做的有用功；由圖可知，滑輪組繩子的有效股數(shù)，根據(jù)s=nh求出繩端移動的距離，根據(jù)W=Fs求出工人做的總功，利用P=$\frac{W}{t}$求工人拉力的功率，再根據(jù)效率公式求滑輪組的機械效率．

解答 解：
（1）物體對水平地面的壓力：
F_壓=G=600N，
受力面積S=500cm²=0.05m²，
對地面的壓強：
p=$\frac{{F}_{壓}}{S}$=$\frac{600N}{0.05{m}^{2}}$=12000Pa；
（2）工人做的有用功：
W_有=Gh=600N×5m=3000J；
由圖可知，n=2，繩端移動的距離：
s=2h=2×5m=10m，
工人拉力做的總功：
W_總=Fs=400N×10m=4000J，
工人拉力的功率：
P=$\frac{{W}_{總}}{t}$=$\frac{4000J}{10s}$=400W；
滑輪組的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{3000J}{4000J}$×100%=75%；
答：（1）物體放在水平地面上時，對地面的壓強是12000Pa；?
（2）拉力的功率是400W，滑輪組的機械效率是75%．

點評 本題考查了壓強、功、功率、機械效率的計算，關鍵是公式的靈活應用和知道物體對地面的壓力等于物體的重力．