如图所示,重为1140 N的物体,它与水平地面的接触面积为1.5×103 cm2。工人师傅用600 N的力匀速提升物体,物体的速度为0.2 m/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450 N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
解析:
(1)绳子被拉出的速度:
v=2v物=2×0.2m/s=0.4m/s
拉力的功率是:
P=Fv=600N×0.4m/s=240W
(2)其机械效率是:
η= | Gh | = | G | = | 1140N | =95% |
FS | 2F | 2×600N |
(3)因为工人师傅用600N拉起1140N重物,在不考绳重和摩擦时,有
600N= | 1 | (G+G动)= | 1 | (1140N+G动) |
2 | 2 |
解之得:
G动=60N
小明对绳端的最大拉力等于其自身重力。设动滑轮受到向下拉力为F动,则
F动=2F-G动=2×450N-60N=840N
地面受到压力是:
F压=G-F动=1140N-840N=300N
对地面的压强:
P= | F压 | = | 300N | =2Pa |
S | 1.5×103×10-4m2 |
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