Question

（2008?綿陽(yáng)）某建筑工地上放著很多新型建筑預(yù)制件，其中一塊長(zhǎng)1.50m，寬0.50m，厚0.20m，質(zhì)量為300kg的實(shí)心預(yù)制件平放在水平地面上，．建筑工人用圖乙所示滑輪組把實(shí)心預(yù)制件由一樓勻速提升到五樓（每層樓高h(yuǎn)=3m），所用拉力F=1200N，g取10N/kg．求：
（1）實(shí)心預(yù)制件的密度是多大？
（2）實(shí)心預(yù)制件對(duì)地面的壓強(qiáng)是多大？
（3）滑輪組的機(jī)械效率是多大？（滑輪組重量不計(jì)，保留一位小數(shù)）

Answer 1

分析：（1）掌握密度公式ρ=

m

V

，求出物體的體積，將數(shù)據(jù)代入公式即可求出．
（2）根據(jù)預(yù)制件的質(zhì)量可求出其重力，因?yàn)槭瞧椒旁谒�平地面上，所以此時(shí)它對(duì)地面的壓力等于其本身的重力；受力面積是長(zhǎng)與寬的乘積；根據(jù)壓強(qiáng)公式p=

F

S

，代入數(shù)值，即可求出預(yù)制件對(duì)地面的壓強(qiáng)．
（3）工人站在地面上用滑輪組把預(yù)制件吊起，先分析動(dòng)滑輪由幾股承擔(dān)，則繩子自由端移動(dòng)的距離是預(yù)制件升高高度的幾倍，根據(jù)公式η=

W有用

W總

×100%=

Gh

Fs

×100%求出滑輪組的機(jī)械效率．

解答：解：（1）預(yù)制件的體積V=1.50m×0.50m×0.20m=0.15m³
ρ=

m

V

=

300kg

0.15m3

=2×10³kg/m³
（2）預(yù)制件的重力G=mg=300kg×10N/kg=3000N
F=G=3000N
接觸面積S=1.50m×0.50m=0.75m²
p=

F

S

=

3000N

0.75m2

=4000Pa
（3）由重力和拉力的大小關(guān)系，此滑輪組應(yīng)由3段繩子承擔(dān)物重．
s=3h
η=

W有用

W總

×100%=

Gh

Fs

×100%=

3000N×h

1200N×3h

=83.3%
答：（1）實(shí)心預(yù)制件的密度是2×10³kg/m³；（2）實(shí)心預(yù)制件對(duì)地面的壓強(qiáng)是4000Pa；（3）滑輪組的機(jī)械效率是83.3%．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了壓強(qiáng)、有用功、總功、功率、機(jī)械效率的計(jì)算，要掌握幾個(gè)物理量的計(jì)算公式，從滑輪組的結(jié)構(gòu)圖找出s與h的關(guān)系是本題的關(guān)鍵．