Question

湛江港一裝卸工人用如圖所示的滑輪組勻速提升質量為80kg的貨物，所用的拉力F為500N，繩子自由端在50s內被勻速拉下4m，求：（g取10N/kg）
（1）提升前貨物靜止在地面上，與地面的接觸面積為0.04m²，求貨物對地面的壓強；
（2）提升時繩子自由端的速度；
（3）拉力F的功率；
（4）此滑輪組的機械效率．

Answer 1

分析：（1）求貨物對地面的壓強，先求貨物對地面的壓力，就等于自身重力，接觸面積已知，根據P=

F

S

可求貨物對地面的壓強．
（2）已知繩子自由端在50s內被勻速拉下的距離，根據V=

S

t

可求速度．
（3）已知拉力和繩子自由端的速度，根據P=FV可求拉力的功率．
（4）機械效率就等于有用功除以總功，已知拉力和自由端移動距離可求總功，知物體重和繩子段數以及自由端移動距離可求有用功．

解答：解：（1）貨物對地面的壓強P=

F

S

=

mg

S

=

80kg×10N/kg

0.04m2

=2×104Pa．
答：貨物對地面的壓強為2×10⁴Pa．
（2）提升時繩子自由端的速度V=

S

t

=

4m

50s

=0.08m/s．
答：提升時繩子自由端的速度為0.08m/s．
（3）拉力F的功率P=Fv=500N×0.08m/s=40W
答：拉力F的功率為40W．
（4）此滑輪組的機械效率η=

W有用

W總

=

mgh

FS

=

mg

2F

=

80kg×10N/kg

2×500N

= 80%．
答：此滑輪組的機械效率為80%．

點評：本題考查壓強的計算，速度的計算，功率的計算和機械效率的計算．