Question

（2013?遵義）小明用如圖所示滑輪組將一個(gè)放在水平地面上的物體勻速拉動(dòng)，物體移動(dòng)了3m，物體重為2000N，與地面的接觸面積為0.5m²，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物體受到的摩擦力為450N，繩子自由端受到的拉力F 為200N，求：
（1）物體對(duì)地面的壓強(qiáng)；
（2）拉力F做的功；
（3）該裝置的機(jī)械效率．

Answer 1

分析：（1）物體對(duì)地面的壓力和自身的重力相等，再根據(jù)壓強(qiáng)公式求出物體對(duì)地面的壓強(qiáng)；
（2）由圖可知繩子的有效股數(shù)為3，根據(jù)s=ns′求出繩子自由端移動(dòng)的距離，利用W=Fs求出拉力做的功；
（3）根據(jù)η=

W有

W總

×100%=

fs物

Fs

×100%=

fs物

Fns物

×100%=

f

nF

×100%求出該裝置的機(jī)械效率．

解答：解：（1）物體對(duì)地面的壓力：
F=G=2000N，
物體對(duì)地面的壓強(qiáng)：
p=

F

S

=

2000N

0.5m2

=4000Pa；
（2）由圖可知：n=3，
繩子自由端移動(dòng)的距離：
s=ns′=3×3m=9m，
拉力F做的功：
W_F=F_拉s=200N×9m=1800J；
（3）該裝置的機(jī)械效率：
η=

W有

W總

×100%=

fs物

Fs

×100%=

fs物

Fns物

×100%=

f

nF

×100%=

450N

3×200N

×100%=75%．
答：（1）物體對(duì)地面的壓強(qiáng)為4000Pa；
（2）拉力F做的功為1800J；
（3）該裝置的機(jī)械效率為75%．

點(diǎn)評(píng)：本題綜合考查了功的計(jì)算、功率的計(jì)算、機(jī)械效率的計(jì)算，本題關(guān)鍵：知道克服摩擦力做的功為有用功．