Question

14．如圖，工人用滑輪組在1min內(nèi)拉著重為400N的正方體物體在水平地面上勻速前進(jìn)了10m，已知正方體物體邊長(zhǎng)為40cm，工人所用拉為60N，滑輪組的機(jī)械效率為75%，求：
（1）該物體對(duì)地面的壓強(qiáng)．
（2）拉力的功率是多大？
（3）物體受到地面的摩擦力是多大？（g=10N/kg）

Answer 1

分析 （1）知道邊長(zhǎng)和物體重，求出受力面積和對(duì)地面的壓力，利用壓強(qiáng)公式求對(duì)地面的壓強(qiáng)；
（2）求出了拉力做功，再利用功率公式求拉力的功率；
（3）據(jù)效率可以計(jì)算出有用功，所以在據(jù)W=fs計(jì)算出摩擦力即可．

解答 解：（1）物體底面積為：
S=40cm×40cm=1600cm²=0.16m²，
因?yàn)槲矬w靜止于水平面
所以物體對(duì)地面壓力：
F=G=400N，
物體對(duì)地面壓強(qiáng)：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{400N}{0.16{m}^{2}}$=2500Pa；
（2）該滑輪組有兩段繩子吊著動(dòng)滑輪，所以費(fèi)2倍的距離，故正方體物體在水平地面上勻速前進(jìn)了s′=10m，繩子自由端移動(dòng)s=20m；
拉力做功：W_總=Fs=60N×20m=1200J，
拉力的功率：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{1200J}{60s}$=20W；
（3）知道總功是1200J，由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$得：
W_有=W_總η=1200J×75%=900J；
由W=fs′可知：
f=$\frac{{W}_{有}}{s′}$=$\frac{900J}{10m}$=90N；
答：（1）該物體對(duì)地面的壓強(qiáng)2500Pa；（2）拉力的功率是20W；（3）物體受到地面的摩擦力是90N；

點(diǎn)評(píng) 本題考查了學(xué)生對(duì)有用功、總功、機(jī)械效率公式、功率公式、滑輪組s=nh的理解和運(yùn)用，理解并求出有用功和總功是本題的關(guān)鍵．