(2013•天河区二模)如图所示,小华想通过滑轮组将质量为60kg的箱子在15s内从地面送到6m高的三楼.

(2013•天河区二模)如图所示,小华想通过滑轮组将质量为60kg的箱子在15s内从地面送到6m高的三楼.
(g取10N/kg).求:
(1)若箱子平放时与地面的接触面积为0.15m2,箱子对地面的压强为多少?
(2)箱子上升的速度.
(3)在图中画出利用滑轮组有效提升箱子的绳子绕法.
(4)小华吊起箱子过程中做的有用功是多少?
(5)若小华用的拉力是400N,求滑轮组的机械效率是多少?
day1122 1年前 已收到1个回答 举报

tokisada 幼苗

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解题思路:(1)箱子平放时对地面的压力和自身的重力相等,根据G=mg求出其大小,再根据p=[F/S]求出箱子对地面的压强;
(2)已知箱子上升的高度和时间,根据速度公式求出上升的速度;
(3)首先确定绳子的拉力方向向下,然后顺次绕线;
(4)知道吊起箱子的重力和上升的高度,根据W=Gh求出有用功;
(5)滑轮组绳子的有效股数为2,根据s=nh求出绳端移动的距离,根据W=Fs求出总功,利用效率公式求出滑轮组的机械效率.

(1)若箱子平放时,对地面的压力:
F=G=mg=60kg×10N/kg=600N,
箱子对地面的压强:
p=[F/S]=[600N
0.15m2=4000Pa;
(2)箱子上升的速度:
v=
s/t]=[6m/15s]=0.4m/s;
(3)确定绳端的拉力方向向下,并顺次绕线,如同所示:

(4)小华吊起箱子过程中做的有用功:
W=Gh=mgh=60kg×10N/kg×6m=3600J;
(5)滑轮组绳端移动的距离:
s=nh=2×6m=12m,
拉力做的总功:
W=Fs=400N×12m=4800J,
滑轮组的机械效率:
η=
W有
W总×100%=[3600J/4800J]×100%=75%.
答:(1)箱子对地面的压强为4000Pa;
(2)箱子上升的速度为0.4m/s;
(3)滑轮组绳子的绕法如上图所示;
(4)小华吊起箱子过程中做的有用功是3600J;
(5)滑轮组的机械效率是75%.

点评:
本题考点: 压强的大小及其计算;滑轮组的设计与组装;有用功和额外功;滑轮(组)的机械效率.

考点点评: 本题考查了压强公式、重力公式、速度公式、做功公式和效率公式的应用,关键是会根据滑轮组绳端的方向判断缠绕方式.

1年前

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