Question

5．如圖所示，小明家裝修房子時(shí)在樓上安裝了一個(gè)滑輪組，將水泥從地面送上樓．每袋水泥的質(zhì)量為50kg，放在水平地面上與水平地面之間的接觸面積為0.8m²，他用300N的力拉動繩子，將一袋的水泥勻速提升2m．不計(jì)繩重和摩擦，g取10N/kg．求：
（1）這袋水泥對水平地面的壓強(qiáng)．
（2）此過程中滑輪組的機(jī)械效率．

Answer 1

分析 （1）知道水泥質(zhì)量，根據(jù) G=mg求出水泥重力，水泥對地面的壓力等于其重力，由p=$\frac{F}{S}$計(jì)算出壓強(qiáng)；
（2）知道水泥重力和升高的距離，根據(jù)W=Gh求出有用功；知道水泥升高的距離，求出繩子自由端移動的距離，又知道拉力，根據(jù)W=Fs求出總功．知道有用功和總功，根據(jù)機(jī)械效率公式求出滑輪組的機(jī)械效率．

解答 解：（1）水泥重力：G=mg=50kg×10N/kg=500N．
則壓強(qiáng)p=$\frac{F}{S}$=$\frac{G}{S}$=$\frac{500N}{0.8{m}^{2}}$=625Pa；
（2）水泥有2段繩子承擔(dān)，水泥上升2m，繩子自由端移動的距離：s=2h=2×2m=4m，
有用功：W_有=Gh=500N×2m=1000J，
總功：W_總=Fs=300N×4m=1200J，
滑輪組機(jī)械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{1000J}{1200J}$×100%≈83.3%．
答：（1）這袋水泥對水平地面的壓強(qiáng)為625Pa．
（2）此過程中滑輪組的機(jī)械效率83.3%．

點(diǎn)評 本題主要考查了壓強(qiáng)及機(jī)械效率的計(jì)算，計(jì)算機(jī)械效率時(shí)，想法求出有用功和總功，根據(jù)機(jī)械效率公式求出機(jī)械效率，這是計(jì)算機(jī)械效率最基本的方法．