Question

【題目】為了將放置在水平地面上重的重物提升到高處，小李同學設計了圖（甲）所示的滑輪組裝置。當小李用圖（乙）所示隨時間變化的豎直向下拉力F拉繩時，重物的速度v和高度隨時間t變化的關系圖象如圖（丙）（�。┧�示。繩對滑輪的拉力方向均可看成在豎直方向。（不計繩重和摩擦）求：

(1)這個重物放在水平地面，受到拉力為零時，對水平地面的壓強是多少（已知重物的底面積為200cm2）。

(2)在2~3 s內，拉力F的功率P及滑輪組的機械效率η。

(3)若小李體重為600N，他站在地面向下拉繩子使物體勻速上升，最大能提升質量為多大的物體？（g取10N/kg）

Answer 1

【答案】(1)5×103Pa；(2) 300W ；83.3%；(3)178kg

【解析】

(1)重物放在水平地面，受到拉力為零時，物體對地面的壓力為

物體的底面積為

物體對水平地面的壓強為

(2)由丙圖象可知，在2~3s內，重物做勻速運動，此時速度為v1=2.50m/s.，拉力F1=40N

因為連接動滑輪的繩子有三根，所以n=3，則繩子自由端移動的速度為

拉力的功率為

滑輪組的機械效率為

(3)不計繩重和摩擦，拉力為

則動滑輪的重力為

小李最大體重為600N，即繩子最大的拉力為600N，則物體最大的重力為

最大能提升的質量為

答：(1)重物放在水平地面，受到拉力為零時，對水平地面的壓強是5×103Pa；

(2)在2~3s內，拉力F的功率為300W，滑輪組的機械效率為83.3%；

(3)最大能提升的量為178kg。