Question

14．用如图所示的滑轮组匀速提起底面积为200cm²，重为480N的物体，物体的作用在绳子自由端的拉力大小为150N，这时滑轮组的机械效率是80%（不计绳重和摩擦）．求：
（1）动滑轮总重是多大？
（2）如果用100N的拉力拉时，物体不离开地面，物体对地面的压强多大？

Answer 1

分析 （1）不计绳重和摩擦，知道拉力和物重的大小，利用F=$\frac{1}{n}$（G_轮+G_物）求动滑轮的重；
（2）计算出滑轮组对物体的拉力，物体的重力减去滑轮组对物体的拉力即为物体对地面的压力，利用p=$\frac{F}{s}$求出对地面的压强．

解答 解：（1）由图可知绳子的段数n=4，不计绳重和摩擦，F=$\frac{1}{n}$（G_轮+G_物），
即：150N=$\frac{1}{4}$（G_轮+480N），
动滑轮的重力G_轮=150N×4-480N=120N；
（2）当拉力F′=100N时，滑轮组对物体的拉力F_物=4F′-G_轮=4×100N-120N=280N，
物体对地面的压力F_压=G_物-F_物=480N-280N=200N，
物体对地面的压强p=$\frac{{F}_{压}}{s}$=$\frac{200N}{200×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=1×10⁴Pa．
答：（1）动滑轮的总重是120N；（2）物体对地面的压强是1×10⁴Pa．

点评 本题考查了压强，机械效率的计算，难点是理解拉力和物重、滑轮重的关系．