Question

為了將放置在水平地面上、重G=100 N的重物提升到高處。小明同學(xué)設(shè)計(jì)了圖（甲）所示的滑輪組裝置。當(dāng)小明用圖（乙）所示隨時(shí)間變化的豎直向下拉力F拉繩時(shí)，物體上升速度v隨時(shí)間變化關(guān)系圖像為圖（丙），物體上升的高度h隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖像分別如圖（丁）所示。若重物與地面的接觸面積S=5×10^-2 m²，不計(jì)摩擦，繩對(duì)滑輪的拉力方向均可看成在豎直方向。求：

（1）沒(méi)有拉力作用在物體上時(shí)，物體對(duì)地面的壓強(qiáng)是多少？
（2）勻速提升物體時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率多大？
（3）在1~2s內(nèi)，拉力F做的功是多少？

Answer 1

（1）2×10³ Pa （2）83.3%  （3）187.5J

知道物體的重力和與地面的接觸面積，利用公式P="F/S" 計(jì)算壓強(qiáng)；
（2）根據(jù)丙圖發(fā)現(xiàn)在2～3s內(nèi)是勻速提升物體的，找出甲圖上對(duì)應(yīng)的拉力，根據(jù)η=W_有用 /W_總="G" /Fn ×100%就可以計(jì)算出滑輪組的機(jī)械效率；
（3）從甲圖中找出1～2s內(nèi)對(duì)應(yīng)的拉力F，從丁圖找出對(duì)應(yīng)的物體上升的高度h，根據(jù)W=Fnh就可以計(jì)算出拉力做的功．（1）P=F/S=G/S=2×10³ Pa
（2）勻速提升物體時(shí)，由圖可知拉力F=40N
=w_有/w_總=Gh/Fs=G/3F=83.3%
（3）在1-2s內(nèi)，F(xiàn)=50N   h=1.25s     s=3h=3.75m
W=Fs=50N×3.75m=187.5J