学校建筑工地上摆放着很多混凝土预制件.其中一块长2m,宽20cm,厚10cm,质量为88kg的预制件平放在水平地面上,如图甲所示.(g取10N/kg) 求:
(1)预制件对地面的压强是多大?
(2)如果建筑工人在lmin里,把预制件搬到3m高的楼上,至少要做多少功?功率是多大?
(3)如果工人站在地面上用滑轮组(如图乙所示)把预制件吊起,所用拉力是275N,滑轮组的机械效率是多大?
解:(1)预制件的重力:G=mg=88kg×10N/kg=880N;
预制件平放时:S=2m×0.2m=0.4m2;
预制件对地面的压强:.
(2)工人至少做功:W=Gh=880N×3m=2640J;
工人做功的功率:P=.
(3)由图可知:动滑轮由4股承担,则s=4h=4×3m=12m;
∴W总=Fs=275N×12m=3300J.
滑轮组的机械效率:
.
答:(1)预制件对地面的压强是2200Pa;
(2)如果建筑工人把预制件搬到3m高的楼上,至少要做2640J,功率是44W;
(3)滑轮组的机械效率为80%.
(1)根据预制件的质量可求出其重力,因为是平放在水平地面上,所以此时它对地面的压力等于其本身的重力;受力面积是长与宽的乘积;根据压强公式P=,代入数值,即可求出预制件对地面的压强.
(2)如果建筑工人把预制件搬到楼上,就是对预制件做功,直接利用W=Gh和P=W/t计算.
(3)如果工人站在地面上用滑轮组把预制件吊起,先分析动滑轮由几股承担,则绳子自由端移动的距离是预制件升高高度的几倍,再利用W总=Fs求出总功,然后求滑轮组的机械效率.
点评:本题考查了压强、有用功、总功、功率、机械效率的计算,从滑轮组的结构图找出s与h的关系是本题的关键.
联系生活——学习物理妙招:液化:“白气”不是水蒸气,水气液化小雾滴,雾露石油液化气,蒸气汤手更厉害。