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10.如圖所示,一個質(zhì)量為90千克,底面積為0.1平方米的物塊,在滑輪組自由端為40牛的拉力作用下在水平地面作勻速直線運(yùn)動,物塊與地面的摩擦力為物重的0.1倍,2秒鐘物塊向左移動了1米.(g取10N/kg)
(1)物塊對水平地面的壓強(qiáng)是多少帕?
(2)拉力的功率是多少瓦?
(3)滑輪組的機(jī)械效率是多少?

分析 (1)知道物塊的質(zhì)量,根據(jù)G=mg求其重力;物塊對地面的壓力等于物塊的重力,知道受力面積,利用p=FS求出物塊對水平地面的壓強(qiáng);
(2)知道拉力和運(yùn)動的距離,根據(jù)W=Fs求出拉力做的總功,知道做功時間,根據(jù)P=Wt求拉力的功率.
(3)知道滑動摩擦力和重力的關(guān)系,求出滑動摩擦力,根據(jù)W=fs求出有用功,根據(jù)機(jī)械效率公式求出機(jī)械效率.

解答 解:
(1)物塊的重力:
G=mg=90kg×10N/kg=900N.
因由題知,物塊在水平地面上作勻速直線運(yùn)動,處于平衡狀態(tài),
對地面的壓力F=G=900N,
受力面積S=0.1m2,
物塊對水平地面的壓強(qiáng):
p=FS=900N0.1m2=9000Pa.
(2)由圖知,有三段繩子拉動滑輪組,所以拉力端移動的距離s=3s=3×1m=3m,
拉力做功:W=Fs=40N×3m=120J.
拉力功率為:P=Wt=120J2s=60W;
(3)滑動摩擦力大小為:f=0.1G=0.1×900N=90N,
克服滑動摩擦力做的有用功為:W有用=fs=90N×1m=90J.
滑輪組的機(jī)械效率為:
η=WW=90J120J×100%=75%.
答:(1)物塊對水平地面的壓強(qiáng)是為9000Pa;
(2)拉力的功率是60W;
(3)滑輪組的機(jī)械效率是75%.

點(diǎn)評 本題涉及到重力、壓強(qiáng)、有用功、總功、機(jī)械效率、功率的計算,注意水平使用滑輪組時,克服摩擦做的功為有用功.

練習(xí)冊系列答案
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18.如圖甲所示是一把陰陽壺,中間被隔為互相獨(dú)立的兩半,壺把上開有兩孔,可同時盛裝兩種液體,圖乙為該壺的結(jié)構(gòu)示意圖,使用時,若捂住甲孔,則倒出來的是乙液體,另一液體倒不出來的原因是由于大氣壓的作用.

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