小明同学用如图所示的滑轮组装置,在30s内将放置在水平地面上质量为40kg,底面积S=500cm2的正方体重物匀速提升到3m高处,所用的手拉力为300N.求:(
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小明同学用如图所示的滑轮组装置,在30s内将放置在水平地面上质量为40kg,底面积S=500cm2的正方体重物匀速提升到3m高处,所用的手拉力为300N.求:(
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小明同学用如图所示的滑轮组装置,在30s内将放置在水平地面上质量为40kg,底面积S=500cm
2
的正方体重物匀速提升到3m高处,所用的手拉力为300N.求:
(1)该重物放置在水平地面上时对地面的压强p.
(2)小明将重物提升过程中所做总功的功率
(3)该滑轮组的机械效率.
答案
已知:m=40kg,t=30s,s=500cm
2
=0.05m
2
,h=3m,F=300N,g=9.8N/kg
求:(1)该重物放置在水平地面上时对地面的压强p,
(2)小明将重物提升过程中所做总功的功率P,
(3)该滑轮组的机械效率η.
(1)该重物放置在水平地面上时,对地面的压强:
p=
F
S
=
G
S
=
mg
S
=
40kg×9.8N/kg
0.05
m
2
=7840Pa;
(2)由图可知,绳子的有效股数n=2,
绳端移动的距离s=nh=2×3m=6m,
总功:
W
总
=Fs=300N×6m=1800J,
总功的功率:
P=
W
总
t
=
1800J
30s
=60W;
(3)有用功:
W
有
=Gh=mgh=40kg×9.8N/kg×3m=1176J,
滑轮组的机械效率:
η=
W
有
W
总
×100%=
1176J
1800J
×100%≈65.3%.
答:(1)该重物放置在水平地面上时对地面的压强为7840Pa;
(2)小明将重物提升过程中所做总功的功率为60W;
(3)该滑轮组的机械效率约为65.3%.
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