问题
计算题
小明和哥哥一起制作了一个牵引装置用来锻炼身体，如图所示。圆柱体的质量为3kg，底面积为1dm2，高15cm，小明测得哥哥用40N的力3s将圆柱体匀速举高0.3 m。（g取10 N/kg）
（1）将圆柱体平放在地面上，圆柱体对地面的压强是多大？
（2）此装置的机械效率是多大？
（3）哥哥在提升圆柱体的过程中做额外功可能是因为 造成的。现在给你一个弹簧测力计、一瓶机油，请你设计一个简单实验方案，来验证你的观点。
（4）将此装置的圆柱体放入水中提升（圆柱体未露出水面），应用多大的力？
答案
解：（1）P=
=
=3×103Pa。
（2）η=
=75%。
（3）因定滑轮与绳子摩擦。用机油点滑轮润滑，再用弹簧秤测拉力F，再测几个进行比较。
（4）圆柱体浸没在水中所受浮力 F浮=ρ液gV排=1×103kg/m3×10N/kg×1.5×10－3 m3=15N，G=mg=3kg×10N/kg=30N。所以不用装置直接用手提绳的力F拉=G-F浮=30N-15N=15N，
η=
，所以F′=F拉/η=15N/75%=20N。