(2012•青岛模拟)如图,正方体A在水平地面上处于静止状态,已知A的边长为1dm,密度为2×103kg/m3,动滑轮重

(2012•青岛模拟)如图,正方体A在水平地面上处于静止状态,已知A的边长为1dm,密度为2×103kg/m3,动滑轮重为2N,若使A对水平面产生压强600Pa,忽略摩擦和绳重,问:
(1)此时作用在绳端的拉力F是多大?
(2)使用该滑轮组匀速提升物体A时的机械效率多大?
BBT夏欢欢 1年前 已收到1个回答 举报

dawei1982 幼苗

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解题思路:(1)求出A的体积,利用密度公式和重力公式求物体A的重;知道A对水平地面的压强,利用压强公式求A对地面的压力,根据力的作用是相互的,可求地面对物体的支持力;因为物体A静止,物体A受到的重力等于支持力加上滑轮组的拉力;由图可知承担物重的绳子股数n,根据不计摩擦和绳重时拉力和物重的关系求拉力.
(2)根据F′=[1/4](G+G)求出提升物体A的拉力,根据η=
W有用
W
=[Gh/F4h]=[G/4F]求出滑轮组的机械效率.

(1)物体A的体积:v=(0.1m)3=0.001m3
物体A的重:
G=mg=ρvg=2×103kg/m3×0.001m3×10N/kg=20N,
∵p=[F/S],
∴A对地面的压力:
F=pS=600Pa×0.01m2=6N,
∵力的作用是相互的,
∴F=F=6N,
∵物体A静止,
∴F+F=G,
∴F=G-F=20N-6N=14N,
∵忽略摩擦和绳重,
∴拉力:
F=[1/4](F+G)=[1/4]×(14N+2N)=4N.
(2)提起物体A时的拉力:
F′=[1/4](G+G)=[1/4]×(20N+2N)=5.5N,
该滑轮组匀速提升物体A时的机械效率:
η=
W有用
W总=[Gh/F′4h]=[G/4F′]=[20N/4×5.5N]×100%=90.9%.
答:(1)此时作用在绳端的拉力F是4N;
(2)使用该滑轮组匀速提升物体A时的机械效率为90.9%.

点评:
本题考点: 滑轮组绳子拉力的计算;滑轮(组)的机械效率.

考点点评: 本题是一道力学综合题,本题关键:一是知道物体A受到的重力等于支持力加上滑轮组的拉力,二是不计摩擦和绳重,拉力F和滑轮组拉力之间关系F=[1/n](F拉+G轮)的利用.

1年前

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