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如图所示,重为1140N的物体,它与水平地面的接触面积为1.5×103cm2.工人师傅用600N的力匀速提升物体,物体的速度为0.2m/s.(不计摩擦及绳重)求:(1)工人师傅拉绳的功率;(2)滑轮组的

题目详情
如图所示,重为1140N的物体,它与水平地面的接触面积为1.5×103cm2.工人师傅用600N的力匀速提升物
体,物体的速度为0.2m/s.(不计摩擦及绳重)
求:(1)工人师傅拉绳的功率;
(2)滑轮组的机械效率;
(3)体重为450N的小明用此滑轮组提升物体,但物体没有被拉动,物体对地面的最小压强为多大.
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答案和解析
已知:物体重G=1140N,面积S=1.5×103cm2=0.15m2,工人师傅拉力F=600N,物体速度=0.2m/s,小明体重G=450N,
求:(1)工人师傅拉绳的功率P=?;(2)滑轮组的机械效率η=?;(3)物体对地面的最小压强p=?
(1)拉力移动速度:v=2v=2×0.2m/s=0.4m/s,
工人师傅拉绳的功率:
P=
W
t
=
Fs
t
=Fv=600N×0.4m/s=240W;
(2)机械效率:
η=
W有用
W总
×100%=
Gh
F2h
×100%=
G
2F
×100%=
1140N
2×600N
×100%=95%;
(3)不计摩擦及绳重,F=
1
2
(G+G),
所以动滑轮重:
G=2F-G=2×600N-1140N=60N,
小明拉绳子时的最大拉力等于其重力,F′=G=450N,F=
1
2
(F+G),
所以绳子对物体的最大拉力:F=2F′-G=2×450N-60N=840N,
物体对地面的最小压力:
F=F=G-F=1140N-840N=300N,
物体对地面的最小压强:
p=
F压
S
=
300N
0.15m2
=2000Pa.
答:(1)工人师傅拉绳的功率为240W;
(2)滑轮组的机械效率为95%;
(3)物体对地面的最小压强为2000Pa.