Question

綜合計算二：
小雨的體重為600N，他使用如下圖所示的滑輪組提升重物．已知動滑輪重100N；當勻速提升的體積為0.02m³的重物（重物始終未出水面）時，他對地面的壓強為6×10³Pa，已知每只鞋底與地面的接觸面積為2dm²．求提升重物離水后滑輪組的機械效率？（不計繩重和摩擦）

Answer 1

【答案】分析：人拉繩子的力等于繩子拉人的力，等于人的重力與地面所受壓力之差，根據公式F=PS可求對地面的壓力；進一步求出物體的重力；根據公式η=求出機械效率的大小．
解答：解：人拉繩子的力F與繩子拉人的力F′相等
F=F′=G_人-PS=600-6.0×10׳×2×2×10^-2=360N；
繩子向上拉重物的力F₁與重物向下拉繩子的力F₁′相等
F=；
F₁=F′₁=2F-G_動=2×360-100=620N；
G_物=F_浮+F₁=ρ_水gV_排+F₁=1.0×10³×10×0.02+620=820N；
機械效率η===89.1%．                    
答：重物被提出水面后滑輪組的機械效率為89.1%
點評：本題考查機械效率的計算，難點是對物體進行受力分析，找出各個物理量之間的關系，求物體的重力是解題的關鍵．