Question

20．小明利用如圖所示的裝置沿水平方向勻速拉動一個重2000N，底面積為0.5m²的物體A時，A受到地面的摩擦力為600N，作用在繩端的拉力為250N，則A對地面的壓強(qiáng)是4000Pa；重力做功0J；若拉力做功750J，則A移動的距離為1m；該裝置的機(jī)械效率是80%．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)公式p=$\frac{F}{S}$求A對地面的壓強(qiáng)；物體水平運動，在重力的方向（豎直向下）上沒有移動距離，據(jù)此判斷重力是否做功；
（2）求出了拉力做功（總功），利用滑輪組做的有用功為克服摩擦做的功，利用W_有用=fs′求有用功，再利用效率公式求該裝置的機(jī)械效率．

解答 解：
（1）A對地面的壓力F=G=2000N，
A對地面的壓強(qiáng)：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{2000N}{0.5{m}^{2}}$=4000Pa；
（2）∵物體水平運動，在重力的方向上沒有移動距離，
∴重力不做功，即重力做功為0．
（3）由W=Fs得，
繩子自由端移動的距離：
s=$\frac{W}{F}$=$\frac{750J}{250N}$=3m；
由圖知，n=3，
物體A移動的距離s′=$\frac{1}{3}$s=$\frac{1}{3}$×3m=1m；
（4）利用滑輪組做的有用功：
W_有用=fs′=600N×1m=600J，
該裝置的機(jī)械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{600J}{750J}$×100%=80%．
故答案為：4000；0；1；80%．

點評 本題考查了有用功、總功和機(jī)械效率的計算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運用，難點是動滑輪上繩子的判斷．