Question

15．如圖所示，重為900N的物體，它與水平地面的接觸面積為1.0×10³cm²．工人師傅用500 N的力勻速提升物體．（不計摩擦及繩重）求：
（1）滑輪組的機械效率；
（2）體重為400N的小明用此滑輪組提升物體，但物體沒有被拉動，物體對地面的最小壓強為多大．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{Fnh}$=$\frac{G}{nF}$求出機械效率；
（2）根據(jù)工人師傅的拉力F=$\frac{1}{2}$（G+G_動）求出動滑輪重，小明的最大拉力為F=G=400N，根據(jù)F=$\frac{1}{2}$（F_拉+G_動）求出繩子對物體的拉力，則物體對地面的壓力F_壓=F_支=G-F_拉，根據(jù)p=$\frac{F}{S}$求出對地面的最小壓強．

解答 解：（1）拉力：F=500N；物重：G=900N；繩子的股數(shù)；n=2；
機械效率：η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{Gh}{Fnh}$×100%=$\frac{G}{nF}$×100%=$\frac{900N}{2×500N}$×100%=90%；
（2）不計摩擦及繩重，F(xiàn)=$\frac{1}{2}$（G+G_動），
所以動滑輪重：G_動=2F-G=2×500N-900N=100N，
小明拉繩子時的最大拉力等于其重力，F(xiàn)′=G_人=400N；
所以繩子對物體的最大拉力：F_拉=2F′-G_動=2×400N-100N=700N，
物體對地面的最小壓力：
F_壓=F_支=G-F_拉=900N-700N=200N，
物體對地面的最小壓強：p=$\frac{{F}_{壓}}{S}$=$\frac{200N}{1.0×1{0}^{3}×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=2000pa．
答：（1）滑輪組的機械效率為90%；
（2）物體對地面的最小壓強為2000Pa．

點評 此題主要考查的是學(xué)生對機械效率、壓強計算公式的理解和掌握，弄明白物體對地面的壓力是解決此題的關(guān)鍵．