Question

18．某人用如圖所示的滑輪組，在20s內(nèi)將一個重為600N的物體，沿著水平地面勻速拉動了4m．拉力F做功為1440J，物體與地面的接觸面積為0.4m²，物體移動時受地面的摩擦力為350N．不計繩重及機械的摩擦．試求：
（1）物體對地面的壓強是多少？
（2）拉力F做功的功率是多少？
（3）拉力F的大小是多少？
（4）動滑輪的重力是多少？

Answer 1

分析 （1）物體對地面的壓力和自身的重力相等，根據(jù)p=$\frac{F}{S}$求出物體對地面的壓強；
（2）知道拉力F做的功和做功時間，根據(jù)P=$\frac{W}{t}$求出拉力F做功的功率；
（3）由圖可知滑輪組繩子的有效股數(shù)，根據(jù)s_繩=ns_物求出繩端移動的距離，根據(jù)W=Fs求出拉力F的大��；
（4）物體勻速移動時處于平衡狀態(tài)，受到的拉力F_拉和摩擦力是一對平衡力，二力大小相等，不計繩重及機械的摩擦，根據(jù)F=$\frac{1}{n}$（G_動+F_拉）求出動滑輪的重力．

解答 解：（1）物體對地面的壓力：
F=G=600N，
物體對地面的壓強：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{600N}{0.4{m}^{2}}$=1500Pa；
（2）拉力F做功的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{1440J}{20s}$=72W；
（3）由圖可知，n=3，則繩端移動的距離：
s_繩=ns_物=3×4m=12m，
由W=Fs可得，拉力F的大小：
F=$\frac{W}{{s}_{繩}}$=$\frac{1440J}{12m}$=120N；
（4）因物體勻速移動時處于平衡狀態(tài)，受到的拉力F_拉和摩擦力是一對平衡力，
所以，滑輪組對物體的拉力F_拉=f=350N，
不計繩重及機械的摩擦，由F=$\frac{1}{n}$（G_動+F_拉）可得，動滑輪的重力：
G_動=nF-F_拉=3×120N-350N=10N．
答：（1）物體對地面的壓強是1500Pa；
（2）拉力F做功的功率是72W；
（3）拉力F的大小是120N；
（4）動滑輪的重力是10N．

點評 本題考查了壓強公式、功率公式、做功公式、滑輪組繩子拉力公式的應用，關(guān)鍵是知道水平面上物體的壓力和自身的重力相等以及滑輪組公式的靈活運用是關(guān)鍵．