“龍門吊”是港口、貨場中常見的起重設備，其滑輪組部分如圖所示．現用此裝置將地面上一個重為3×104N，與地面的接觸面積為1.2m2，的重物勻速吊到3m的高處，滑輪組鋼索自由端的拉力為1×104N．請解答以下問題：
（1）重物被吊起前對地面的壓強是多大？
（2）提升重物過程中滑輪組的機械效率是多少？
（3）若再用此裝置提升2×104N的重物時，它的機械效率將________（選填“變大”、“變小”或“不變”）．
試題答案
解：（1）重物對地面的壓力：
F=G=3×104N，
重物對地面的壓強：
p===2.5×104Pa；
（2）提起重物做的有用功：
W有用=GH=3×104N×3m=9×104J，
由圖可知，s=4h=4×3m=12m，
提起物體所做的總功：
W總=Fs=1×104N×12m=1.2×105J，
滑輪組的機械效率：
η=×100%=×100%=75%．
（3）若再用此裝置提升2×104N的重物時，提升的物重變小，有用功變小，而額外功近似不變，由公式η=知：機械效率變小．
答：（1）重物被吊起前對地面的壓強是2.5×104Pa；
（2）提升重物過程中滑輪組的機械效率是75%；
（3）若再用此裝置提升2×104N的重物時，它的機械效率將變小．
試題解析
（1）重物放在地面上，地面受到的壓力等于重物重，又知道受力面積，根據壓強公式求重物對地面的壓強；
（2）由機械的結構看出，用了兩個動滑輪，承擔貨物重的繩子股數n=4，s=4h；知道重物重和提升的高度，利用W有=Gh求提起貨物所做的有用功；利用s=4h求出鋼索自由端移動的距離，又知道拉力大小，利用W總=Fs求總功；再利用機械效率的公式求滑輪組的機械效率．
（3）提高滑輪組機械效率的方法，一是加潤滑油，減少額外功，二是增大提升物體重，據此分析．
點評：本題考查了學生對液體壓強公式、有用功和總功、機械效率公式的了解與掌握，涉及到改變滑輪組機械效率的方法，知識點多、綜合性強，屬于難題．