Question

家住四樓的小明用電動機(jī)、定滑輪和輕繩提升裝修材料，材料的質(zhì)量為1OOkg．（g取10N/kg）．
（1）使用定滑輪是為了______．
（2）材料放在水平地面上，與地面的接觸面積為0.5m²此時輕繩無拉力，求材料對地面的壓強(qiáng)．
（3）開啟電動機(jī)，電動機(jī)實(shí)際消耗的電功率為1500W，通過輕繩用時10s將材料從地面提升到9m高的四樓，求該過程中電動機(jī)消耗的電能和材料的平均速度．
（4）材料離開地面后勻速上升了6m，求該過程中輕繩對材料所做的功．

Answer 1

【答案】分析：（1）定滑輪實(shí)質(zhì)是等臂杠桿，不省力也不費(fèi)力，但可以改變作用力方向．
（2）在水平面上壓力等于物體自身的重力，已知接觸面積，根據(jù)壓強(qiáng)公式可求材料對地面的壓強(qiáng)．
（3）已知電動機(jī)消耗的功率和工作時間，消耗電能根據(jù)公式W=Pt計算．速度根據(jù)v=計算；
（4）利用W=Gh計算即可．
解答：解：（1）使用定滑輪時不省力也不費(fèi)力，但可以改變作用力方向；
故答案為：改變作用力的方向．
（2）材料的重力G=mg=100kg×10N/kg=1000N，對地面的壓力就等于材料的重力，F(xiàn)=G=1000N，
材料對地面的壓強(qiáng)P===2000Pa．
答：材料對地面的壓強(qiáng)為2000Pa．
（3）已知工作時間t=10s；消耗的電能是W=Pt=1500w×10s=15000J．速度為v===0.9m/s．
答：電動機(jī)消耗的電能為15000J，材料的平均速度為0.9m/s．
（4）W=Gh=1000N×6m=6000J．
答：輕繩對材料所做的功為6000J．
點(diǎn)評：本題通過在定滑輪的使用過程中，考查了定滑輪的使用特點(diǎn)、壓力、壓強(qiáng)、功和消耗電能的計算，利用公式時注意規(guī)范和單位的統(tǒng)一．