(2012•青岛模拟)如图,正方体A在水平地面上处于静止状态,已知A的边长为1dm,密度为2×103kg/m3,动滑轮重

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  • 解题思路:(1)求出A的体积,利用密度公式和重力公式求物体A的重;知道A对水平地面的压强,利用压强公式求A对地面的压力,根据力的作用是相互的,可求地面对物体的支持力;因为物体A静止,物体A受到的重力等于支持力加上滑轮组的拉力;由图可知承担物重的绳子股数n,根据不计摩擦和绳重时拉力和物重的关系求拉力.

    (2)根据F′=[1/4](G+G)求出提升物体A的拉力,根据η=

    W

    有用

    W

    =[Gh/F4h]=[G/4F]求出滑轮组的机械效率.

    (1)物体A的体积:v=(0.1m)3=0.001m3

    物体A的重:

    G=mg=ρvg=2×103kg/m3×0.001m3×10N/kg=20N,

    ∵p=[F/S],

    ∴A对地面的压力:

    F=pS=600Pa×0.01m2=6N,

    ∵力的作用是相互的,

    ∴F=F=6N,

    ∵物体A静止,

    ∴F+F=G,

    ∴F=G-F=20N-6N=14N,

    ∵忽略摩擦和绳重,

    ∴拉力:

    F=[1/4](F+G)=[1/4]×(14N+2N)=4N.

    (2)提起物体A时的拉力:

    F′=[1/4](G+G)=[1/4]×(20N+2N)=5.5N,

    该滑轮组匀速提升物体A时的机械效率:

    η=

    W有用

    W总=[Gh/F′4h]=[G/4F′]=[20N/4×5.5N]×100%=90.9%.

    答:(1)此时作用在绳端的拉力F是4N;

    (2)使用该滑轮组匀速提升物体A时的机械效率为90.9%.

    点评:

    本题考点: 滑轮组绳子拉力的计算;滑轮(组)的机械效率.

    考点点评: 本题是一道力学综合题,本题关键:一是知道物体A受到的重力等于支持力加上滑轮组的拉力,二是不计摩擦和绳重,拉力F和滑轮组拉力之间关系F=[1/n](F拉+G轮)的利用.