學(xué)校建筑工地上擺放著很多混凝土預(yù)制件.其中一塊長(zhǎng)2m,寬20cm,厚10cm,質(zhì)量為88kg的預(yù)制件平放在水平地面上,如圖甲所示.(g取10N/kg) 求:
(1)預(yù)制件對(duì)地面的壓強(qiáng)是多大?
(2)如果建筑工人在lmin里,把預(yù)制件搬到3m高的樓上,至少要做多少功?功率是多大?
(3)如果工人站在地面上用滑輪組(如圖乙所示)把預(yù)制件吊起,所用拉力是275N,滑輪組的機(jī)械效率是多大?
解:(1)預(yù)制件的重力:G=mg=88kg×10N/kg=880N;
預(yù)制件平放時(shí):S=2m×0.2m=0.4m2;
預(yù)制件對(duì)地面的壓強(qiáng):.
(2)工人至少做功:W=Gh=880N×3m=2640J;
工人做功的功率:P=.
(3)由圖可知:動(dòng)滑輪由4股承擔(dān),則s=4h=4×3m=12m;
∴W總=Fs=275N×12m=3300J.
滑輪組的機(jī)械效率:
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答:(1)預(yù)制件對(duì)地面的壓強(qiáng)是2200Pa;
(2)如果建筑工人把預(yù)制件搬到3m高的樓上,至少要做2640J,功率是44W;
(3)滑輪組的機(jī)械效率為80%.
(1)根據(jù)預(yù)制件的質(zhì)量可求出其重力,因?yàn)槭瞧椒旁谒降孛嫔希源藭r(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=,代入數(shù)值,即可求出預(yù)制件對(duì)地面的壓強(qiáng).
(2)如果建筑工人把預(yù)制件搬到樓上,就是對(duì)預(yù)制件做功,直接利用W=Gh和P=W/t計(jì)算.
(3)如果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,再利用W總=Fs求出總功,然后求滑輪組的機(jī)械效率.
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,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.
聯(lián)系生活——學(xué)習(xí)物理妙招:液化:“白氣”不是水蒸氣,水氣液化小霧滴,霧露石油液化氣,蒸氣湯手更厲害。