如圖所示是搬運工人用將倉庫中的貨物沿水平軌道拉出的示意圖,已知貨物的質(zhì)量為600Kg,與地面的接觸面積為0.2m2所受軌道的摩擦力為其物重的0.1倍,滑輪組的機械效率為75%,若人以0.5m/s的速度勻速前行,經(jīng)100s將貨物拉出倉庫,(g=10N/Kg),求在此過程中:
(1)人做的有用功為多大?
(2)人的拉力為多大?
(3)人拉力的功率為多大?
(4)地面受到的壓強為多大?
分析:由圖知,滑輪組n=2,
(1)知道人的移動速度和移動的時間,利用速度公式求人移動的距離(拉力移動的距離)s,根據(jù)s=2s′求貨物移動的距離s′;知道貨物的質(zhì)量,利用重力公式求貨物重,求出貨物受到的摩擦力;再利用W=fs′求人做的有用功;
(2)求出了有用功,知道滑輪組的機械效率,利用效率公式求人做的總功,再根據(jù)W=Fs求拉力大;
(3)知道做功時間,利用功率公式求人拉力的功率;
(4)物體對地面的壓力等于物體重力,知道受力面積,利用壓強公式求地面受到的壓強.
解答:解:(1)人移動的距離:s=vt=0.5m/s×100s=50m,
∵使用該滑輪組,n=2,
∴貨物移動的距離:s′=
1
2
s=
1
2
×50m=25m,
貨物重:G=mg=600kg×10N/kg=6000N,
∵貨物受到的摩擦力為其重力的0.1倍,
∴貨物受到的摩擦力:f=0.1G=0.1×6000N=600N,
人做的有用功:
W有用=fs′=600N×25m=1.5×104J;
(2)∵η=
W有用
W
×100%

∴W=
W有用
 η
=
1.5×104J
75%
=2×104J,
又∵W=Fs,
∴拉力大。
F=
W
s
=
104J
50m
=400N;
(3)拉力做功功率:
P=
W
t
=
104J
100s
=200W;
(4)對地面的壓力F=G=6000N,s=0.2m2,
對地面的壓強:
p=
F
S
=
6000N
0.2m2
=3×104Pa.
答:(1)人做的有用功為1.5×104J;
(2)人的拉力為400N;
(3)人拉力的功率為200W;
(4)地面受到的壓強為3×104Pa.
點評:本題考查了重力的計算、功的計算、功率的計算、機械效率的計算、壓強的計算,本題關(guān)鍵:一是使用滑輪組n的確定(從動滑輪上直接引出的繩子股數(shù)),二是本題有用功不是提升重物做功,而是克服摩擦做功.
練習(xí)冊系列答案
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科目:初中物理 來源: 題型:

(2009?越秀區(qū)一模)如圖所示是搬運工人用滑輪組將倉庫中的貨物沿水平軌道拉出的示意圖.已知貨物的質(zhì)量為600kg,所受軌道的摩擦力為其重力的0.1倍,若人用400N的力以0.5m/s的速度勻速前行,經(jīng)過100s將貨物拉出倉庫(g取10N/kg),在此過程中,人做的有用功為
1.5×104
1.5×104
J,滑輪組的機械效率為
75%
75%

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科目:初中物理 來源: 題型:

如圖所示是搬運工人用滑輪組將倉庫中的貨物沿水平軌道拉出的示意圖.已知貨物的質(zhì)量為600kg,所受軌道的摩擦力為其重力的0.1倍,滑輪組的機械效率為75%.若人以0.5m/s的速度勻速前行,經(jīng)過100s將貨物拉出倉庫,g取10N/kg,在此過程中,人做的有用功為
1.5×104
1.5×104
J,人的拉力為
400
400
N,人的拉力的功率為
200
200
W.

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科目:初中物理 來源:2011-2012學(xué)年河北省張家口市萬全縣九年級(上)期中物理試卷(解析版) 題型:解答題

如圖所示是搬運工人用滑輪組將倉庫中的貨物沿水平軌道拉出的示意圖.已知貨物的質(zhì)量為600kg,所受軌道的摩擦力為其重力的0.1倍,若人用400N的力以0.5m/s的速度勻速前行,經(jīng)過100s將貨物拉出倉庫(g取10N/kg),在此過程中,人做的有用功為______J,滑輪組的機械效率為______.

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科目:初中物理 來源:2009年廣東省廣州市越秀區(qū)中考物理一模試卷(解析版) 題型:解答題

如圖所示是搬運工人用滑輪組將倉庫中的貨物沿水平軌道拉出的示意圖.已知貨物的質(zhì)量為600kg,所受軌道的摩擦力為其重力的0.1倍,若人用400N的力以0.5m/s的速度勻速前行,經(jīng)過100s將貨物拉出倉庫(g取10N/kg),在此過程中,人做的有用功為______J,滑輪組的機械效率為______.

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