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5.質(zhì)量為20kg、底面積為100cm2的物體靜止在水平地面上,用如圖所示的滑輪組在5s內(nèi)將物體勻速豎直提升3m,已知?jiǎng)踊喼?0N,不計(jì)繩重和摩擦,g=10N/kg,求:
(1)提升前,物體靜止在水平地面上時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng);
(2)拉力F的功率;
(3)滑輪組的機(jī)械效率.

分析 (1)物體靜止在水平地面上時(shí)對(duì)地面的壓力和自身的重力相等,根據(jù)F=G=mg求出其大小,應(yīng)用壓強(qiáng)公式可以求出對(duì)地面的壓強(qiáng);
(2)由圖示滑輪組可以求出承重繩子的股數(shù),然后應(yīng)用滑輪組公式可以求出拉力大小,再根據(jù)P=Wt和W=Fs求出拉力F的功率;
(3)有用功為克服物體重力所做的功,根據(jù)W=Gh求出其大小,應(yīng)用效率公式可以求出滑輪組的機(jī)械效率.

解答 解:(1)提升前,物體靜止在水平地面上時(shí),對(duì)地面的壓力:F=G=mg=20kg×10N/kg=200N,
物體對(duì)地面的壓強(qiáng):p=FS=200N1×102m2=2×104Pa;
(2)由圖示滑輪組可知,承重繩子的股數(shù):n=2,
不計(jì)繩重和摩擦?xí)r,拉力大小:F=G+G(dòng)2=200N+50N2=125N;
繩子自由端移動(dòng)的距離:s=2h=2×3m=6m,
拉力做的總功:W=Fs=125N×6m=750J,
拉力F的功率:P=Wt=750J5s=150W;
(3)有用功:W=Gh=200N×3m=600J,
滑輪組的機(jī)械效率:
η=WW(cāng)×100%=600J750J×100%=80%.
答:(1)提升前,物體靜止在水平地面上時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)為2×104Pa;
(2)拉力F的功率為150W;
(3)滑輪組的機(jī)械效率為80%.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了壓強(qiáng)、功、功率、機(jī)械效率的計(jì)算,要注意水平面上物體的壓力和自身的重力相等,同時(shí)要明確有用功和總功.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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(2)甲裝置可探究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻是否有關(guān)
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(2)閉合S、S1、S2,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,此時(shí)電流表示數(shù)為2.5A,求通電10min電流通過(guò)滑動(dòng)變阻器做的功是多少?

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