Question

【题目】如图所示，用滑轮组匀速提起放在地面上边长为20cm，质量为100kg的重物，拉力做功的功率为1200W，重物上升的速度为1m/s。（不计绳重和摩擦力）求：

（1）当物体静止在地面上时对地面的压强；

（2）作用在绳子自由端的拉力为多大；

（3）滑轮组的机械效率为多大；

（4）若用此滑轮组匀速提起2200N的重物，作用在绳子自由端的拉力为多少。

Answer 1

【答案】（1）2.5×104Pa；（2）400N；（3）83.3%；（4）800N。

【解析】

（1）物体静止在地面上时对地面的压力：F压＝G＝mg＝100kg×10N/kg＝1000N，

受力面积：S＝（0.2m）2＝0.04m2，

则物体对地面的压强：p＝；

（2）由图知，n＝3，则绳端移动的速度：v＝3v物＝3×1m/s＝3m/s，

由P＝可得绳子自由端的拉力： ；

（3）滑轮组的机械效率：。

（4）不计绳重和摩擦力，绳子自由端的拉力：F＝（G+G动），

则动滑轮重力：G动＝3F﹣G＝3×400N﹣1000N＝200N，

匀速提起2200N的重物时，作用在绳子自由端的拉力：

F′＝（G′+G动）＝（2200N+200N）＝800N。

答：（1）当物体静止在地面上时对地面的压强为2.5×104Pa；

（2）作用在绳子自由端的拉力为400N；

（3）滑轮组的机械效率为83.3%；

（4）若用此滑轮组匀速提起2200N的重物，作用在绳子自由端的拉力为800N。