Question

【題目】如圖所示，質量為30kg，底面積為103cm2的正方體物體放在水平地面上，利用輕質滑輪組在60N的水平拉力F的作用下，物體以0.2m/s的速度沿水平地面向左勻速直線運動了10s，水平地面對物體的摩擦力大小為96N，g取l0N/kg，求：

（1）物體對水平地面的壓強；

（2）拉力所做的總功；

（3）拉力F的功率；

（4）滑輪組的機械效率。

Answer 1

【答案】(1)3000Pa；(2) 240J；(3) 24W；(4) 80%

【解析】

(1)物體對水平地面的壓力：

F壓=G=mg=30kg×10N/kg=300N，

受力面積S=103cm2=0.1m2，物體對水平地面的壓強：

p==3000Pa；

(2)由圖可知，n=2，繩端移動的速度為：

v=2v物=2×0.2m/s=0.4m/s，

拉力所做的總功：

W=Fs=Fvt=60N×0.4m/s×10s=240J；

(3)由題可知，拉力的功率：

P==24W；

(4)由題可知，f=96N，克服阻力做的是有用功，則裝置的機械效率為：

η= =80%。

答：(1)物體對水平地的壓強為3000Pa；

(2)拉力所做的總功為240J；

(3)拉力的功率為24W；

(4)滑輪組的機械效率為80%。