Question

如圖所示，一個質(zhì)量60kg，底面積為0.1m²、高為0.1m的物塊，通過滑輪組在自由端用25N拉力作用下以0.2m/s的速度作勻速直線運(yùn)動．已知物塊受到的滑動摩擦力為物重的0.1倍（g取10N/kg ）．求：
（1）物體對地面的壓強(qiáng)是多少？
（2）拉力的功率是多少？
（3）該滑輪組的機(jī)械效率是多少？

Answer 1

【答案】分析：（1）已知物塊的質(zhì)量，利用重力公式求物塊重；物塊重即為物塊對地面的壓力，已知受力面積，利用壓強(qiáng)公式求物體對地面的壓強(qiáng)；
（2）已知拉力的大小和拉力端的移動速度，利用P=Fv求拉力的功率；
（3）在（1）中求得了物重，已知了滑動摩擦力和物重的比例關(guān)系，可直接得到摩擦力的大小，拉力的做的功為總功，物塊克服摩擦力做的功為有用功，求出它們的比值即為滑輪組的機(jī)械效率．
解答：解：
（1）物塊重：
G=mg=60kg×10N/kg=600N，
當(dāng)物塊靜止在地面時，壓力F=G=600N，
P===6000Pa；
（2）拉力端移動的速度：
v=3×0.2m/s=0.6m/s，
拉力的功率：
P=Fv=25N×0.6m/s=15W；
（3）由圖知：n=3，
f=0.1G=0.1×600N=60N；
W_有=fs；
W_總=F×3s，
η=×100%==×100%=80%．
答：（1）物體對地面的壓強(qiáng)是6000Pa；
（2）拉力的功率是15W；
（3）該滑輪組的機(jī)械效率是80%．
點評：這是一道綜合性比較強(qiáng)的力學(xué)計算題，涉及到重力、功、功率、機(jī)械效率的計算．要求對公式要熟練掌握和運(yùn)用．同時，水平使用滑輪組時，拉力克服摩擦力做功為有用功，這是本題的關(guān)鍵．