问题 计算题

如图所示,重为1140 N的物体,它与水平地面的接触面积为1.5×103 cm2。工人师傅用600 N的力匀速提升物体,物体的速度为0.2 m/s。(不计摩擦及绳重)

求:(1)工人师傅拉绳的功率;   

(2)滑轮组的机械效率;

(3)体重为450 N的小明用此滑轮组提升物体,但物体没有被拉动,物体对地面的最小压强为多大。

答案

(1)拉力的功率:

(2)滑轮组的机械效率:  

(3)由于忽略摩擦及绳重,2F = G + G动    

动滑轮重:G =2F- G = 2×600 N-1140 N = 60 N  

绳端最大拉力等于人体重力,则物体对滑轮组的拉力:F = 2 G-G

滑轮组提升物体的拉力:F拉     = G-F支 

物体受到的支持力:F支 = G+ G-2 G=1140 N+60 N-2×450 N = 300 N

物体对地面的最小压强: 

(1)知道拉力大小,再求出拉力端移动的距离,利用W=Fs求出总功,再利用功率公式,求拉力做功功率;

(2)不计绳重和摩擦,可利用公式计算出拉力大小,再利用公式,计算出滑轮组的机械效率;

(3)由压强的计算公式变形后可求得小文受地面的支持力,由力的相互性可知人对地面的压力;知道压力和接触面积的大小,可利用公式计算出货物对地面的压强;

点评:本题考查了学生对有用功、总功、机械效率、功率、压强的了解与掌握,解题关键:一是区分有用功、额外功和总功(从我们做功的目的出发,对我们有用的为有用功,对我们无用但又不得不做的功为额外功,拉力对机械做的功为总功),二是求物体对地面的压力.

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