Question

【題目】如圖所示，一個質量60kg，底面積為0.1m2的物塊，通過滑輪組在25N拉力F作用下做勻速直線運動，水平向右運動了0.4m．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）物塊靜止時對水平地面的壓強是多少？
（2）拉力所做的功是多少？
（3）該滑輪組的機械效率是多少？

Answer 1

【答案】
（1）

解：已知：m=60kg，g=10N/kg，則：

G=mg=60kg×10N/kg=600N；

當物塊靜止在水平桌面時，壓力F=G=600N；

則：P= = =6000Pa；

答：物體靜止時對水平地面的壓強為6000帕

（2）

解：由題意知：F=25N；s=0.4m×3=1.2m

則拉力所做的功W=Fs=25N×1.2m=30J；

答：拉力所做的功為30J

（3）

解：由圖知：滑輪組由三個繩子承重，則：

W總=FS=30J；

W有用=fS=60N×0.4m=24J；

故η= ×100%= ×100%=80%；

答：該滑輪組的機械效率為80%．

【解析】（1）已知了物塊的質量，利用G=mg可求出其重力，此時物重即為物塊對水平地面的壓力，已知了受力面積，可直接代入壓強公式進行計算．（2）已知25N拉力F，水平向右運動了0.4m，物塊有三段繩子承擔，則s=0.4m×3=1.2m，然后利用W=Fs即可求出拉力所做的功；（3）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械效率．
【考點精析】根據題目的已知條件，利用壓強的大小及其計算和功的計算的相關知識可以得到問題的答案，需要掌握壓強的計算公式及單位：公式：p =F/s ,p表示壓強，F表示壓力，S表示受力面積壓力的單位是 N，面積的單位是 m2, 壓強的單位是 N/m2,叫做帕斯卡，記作Pa ．1Pa=1N/m2．(帕斯卡單位很小，一粒平放的西瓜子對水平面的壓強大約為20Pa）；功的計算公式：W = F S；F 表示力，單位：牛( N ) ． S 表示距離，單位：米（m）W表示功， 功的單位就是牛· 米 ． 叫作焦耳．即：1 J = 1N·m．