Question

【題目】一個(gè)重力為640N的建筑工人站在水平高臺(tái)上用如圖所示的滑輪組勻速豎直向上提升重為360N的貨物，工人所用拉力F的大小為150N，提升時(shí)間為20s，重物上升高度為2m。不計(jì)繩重和摩擦，求：

(1)工人提升時(shí)繩自由端的速度為多少？

(2)拉力F的功率為多少？

(3)此滑輪組的機(jī)械效率為多少？

(4) 若工人與地面接觸的總面積為410-2 m2，則在提升過程中該工人對(duì)高臺(tái)的壓強(qiáng)為多少？

Answer 1

【答案】(1)0.3m/s；(2)45W；(3)80%；(4)1.975×104Pa

【解析】

(1)重物上升速度為

動(dòng)滑輪與3股繩子接觸，滑輪組n值為3，則繩子自由端移動(dòng)速度為

v繩=nv=3×0.1m/s=0.3m/s

(2)故拉力的功率是

P=Fv繩=150N×0.3m/s=45W

(3)克服重力做的有用功為

W有=Gs=360N×2m=720J

繩子自由端移動(dòng)距離為

s繩=ns=3×2m=6m

則拉力做的總功為

W總=Fs繩=150N×6m=900J

即滑輪組的機(jī)械效率是

(4)在提升過程中，該工人對(duì)高臺(tái)的壓力為

F壓= G人+F=640N+150N=790N

工人對(duì)高臺(tái)的壓強(qiáng)為

答：(1)工人提升時(shí)繩自由端的速度為多少0.3m/s；

(2)拉力F的功率為45W；

(3)此滑輪組的機(jī)械效率為80%；

(4)在提升過程中該工人對(duì)高臺(tái)的壓強(qiáng)為1.975×104Pa。