如图甲所示,重为1000N的货物,放在水平地面上,与地面的接触面积为0.4m2,如果一个工人用图乙的滑轮组来提升货物,10s内将货物匀速提升了4m,若动滑轮重200N (不计绳重和摩擦)
求:
(1)该货物对地面的压强.
(2)滑轮组的机械效率.
(3)拉力的功率.
解:(1)该货物对地面的压强:
p====2500Pa;
(2)由图可知滑轮组n=3,
人对绳子末端的拉力:
F=(G物+G动)=(1000N+200N)=400N,
有用功:
W有=Gh=1000N×4m=4000J,
绳子末端移动的距离:
s=nh=3×4m=12m,
工人拉绳子做的总功:
W总=Fs=400N×12m=4800J,
滑轮组的机械效率:
η==≈83.3%,
(3)工人拉绳子功率:
P===480W.
答:(1)该货物对地面的压强为2500Pa;
(2)滑轮组的机械效率约为83.3%;
(3)拉力的功率为480W.
(1)物体对地面的压力和自身的重力相等,利用p=求出该货物对地面的压强;
(2)由滑轮组的连接方式可知绳子的有效股数,根据F=(G物+G动)求出对绳子末端的拉力,根据W=Gh求出有用功,根据W=Fs和s=nh求出拉力做的总功,根据P=求出工人拉绳子功率.
点评:本题考查了压强、拉力、有用功、总功、机械效率、功率的计算等,关键是公式的灵活运用,还要会查绳子的有效股数.