在如图所示的装置中,正方体B的边长是10cm,物体A的重力为50N.斜面的机械效率为80%.物体B匀速下降了0.5m时,物体A在斜面上通过的路程是0.5m、上升的高度是0.2m.若不计滑轮的摩擦和绳子重.求:
(1)绳子对物体A的拉力是多大?物体B的重力是多大?
(2)物体B落到水平地面上后处于静止状态,它对地面的压强是2×103Pa,此时绳子对物体B的拉力是多大?
解:(1)∵η==,
∴F===25N.
不计滑轮的摩擦和绳子重时,F=GB=25N.
(2)s=0.1m×0.1m=0.01m2,
FN=ps=2×103Pa×0.01m2=20N,
∵F′+FN=GB,(F′为绳子对物体A的拉力)
∴F′=GB-FN=25N-20N=5N.
答:(1)绳子对物体A的拉力是25N.物体B的重力是25N.
(2)此时绳子对物体B的拉力是5N.
(1)根据斜面的机械效率为80%,利用η==变形可得,F=,即可求出绳子对物体A的拉力;当不计滑轮的摩擦和绳子重时,F=GB.
(2)根据正方体B的边长求出其面积,再利用压强公式变形求出其对地面的压力,因为此时绳子对物体B的拉力加上其对地面的压力等于其重力,所以拉力F′=GB-FN.
点评:此题主要考查斜面的机械效率,力的合成与应用,定滑轮及其工作特点,压强的大小及其计算等多个知识点,综合性强,难易程度适中.计算时要注意统一使用国际单位制单位.