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如图所示,物体A是正方体金属块,边长是20cm,在拉力F的作用下物体A恰好做匀速直线运动.已知,每个滑轮重20N,金属块的密度ρ金=5×103kg/m3,物体A运动时受到地面的阻力是物体重的0.3倍
题目详情
如图所示,物体A是正方体金属块,边长是20cm,在拉力F的作用下物体A恰好做匀速直线运动.已知,每个滑轮重20N,金属块的密度ρ金=5×103kg/m3,物体A 运动时受到地面的阻力是物体重的0.3倍,在2s内被拖动5m,不计绳重及绳与滑轮、轮与轴之间的摩擦(g=10N/kg).试求:

(1)物体A对地面的压强;
(2)拉力F做功的功率;
(3)该滑轮组的机械效率.(计算结果保留1位小数)

(1)物体A对地面的压强;
(2)拉力F做功的功率;
(3)该滑轮组的机械效率.(计算结果保留1位小数)
▼优质解答
答案和解析
(1)金属块的体积为:V=(20cm)3=8000cm3=8×10-3 m3
由ρ=
得金属块的质量为:m=ρV=5×103kg/m3×8×10-3m3=40kg;
金属块的重力为:G=mg=40kg×10N/kg=400N;
金属块对地面的压强为:p=
=
=1×104Pa;
(2)物体受到的摩擦力为:f=0.3G=0.3×400N=120N;
则拉力为:F=
(G动+f)=
(20N+120N)=70N;
拉力的总功为:W=F1s=70×10m=700J;
拉力的功率为:P=
=
=360W;
(3)有用功为:W有=F2sA=120N×5m=600J;
机械效率为:η=
=
≈85.7%.
答:(1)物体A对地面的压强为1×104Pa;(2)拉力F做功的功率为360W;(3)该滑轮组的机械效率为85.7%.
由ρ=
| m |
| V |
金属块的重力为:G=mg=40kg×10N/kg=400N;
金属块对地面的压强为:p=
| F |
| S |
| 400N |
| 0.04m2 |
(2)物体受到的摩擦力为:f=0.3G=0.3×400N=120N;
则拉力为:F=
| 1 |
| n |
| 1 |
| 2 |
拉力的总功为:W=F1s=70×10m=700J;
拉力的功率为:P=
| W |
| t |
| 720J |
| 2s |
(3)有用功为:W有=F2sA=120N×5m=600J;
机械效率为:η=
| W有 |
| W总 |
| 600J |
| 700J |
答:(1)物体A对地面的压强为1×104Pa;(2)拉力F做功的功率为360W;(3)该滑轮组的机械效率为85.7%.
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