Question

【題目】如圖所示裝置，繩重及摩擦不計．裝卸工人將重為的貨物提至高處，人對繩的拉力為，貨物在內勻速上升了．

（1）若物體的底面積為，靜止在地面上時對地面的壓強是多大？

（2）請在圖上畫出繩子的繞法．

（3）求滑輪組的機械效率．

（4）如果所提重物是，要把重物提升，用時，求拉力做功的功率．

Answer 1

【答案】（1）；（2）（3）；（4）．

【解析】（1）靜止在水平面上的物體，對地面的壓力等于其重力，即F=G=800N，S=200cm2 =2×10-2 m2 ，所以靜止在地面上時對地面的壓強p=F/S=800N/2×102m2=4×104 Pa；

（2）根據題意知道施力方向應向下，故從繩子末端開始，依次繞過定滑輪、動滑輪，故繞法如圖所示；

（3）由圖知道，n=2，所以s=2h=2×5m=10m，

所做的有用功是：W有=Gh=800N×5m=4000J，

總功是：W總=F1 s=500N×10m=5000J，

故滑輪組的機械效率是：η=W有用/W總×100%=4000J/5000J×100%=80%；

（4）當將重為800"N" 的貨物提至高處時，拉力是F1 =（G+G動）/2，所以滑輪的重力是：G動=200N，

若所提重物是600N，所用拉力F2 =（G′+G動）/2=（600N+200N）/2=400N，

所做總功是：W′總=F2 s=400N×10m=4000J，

故拉力的功率是：P=W′總/t=4000J/60s≈66.67W。