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题文
为了将放置在水平地面上、重G=100 N的重物提升到高处。小明同学设计了图（甲）所示的滑轮组装置。当小明用图（乙）所示随时间变化的竖直向下拉力F拉绳时，重物的速度υ和上升的高度h随时间t变化的关系图像分别如图（丙）和（丁）所示。若重物与地面的接触面积S=5×10-2m2，不计摩擦，绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向。求：
（1）在2~3s内，拉力F的功率P及滑轮组的机械效率η。
（2）在1~2s内，拉力F做的功W。
（3）在0~1s内，重物对地面的压强p。 |
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题型：计算题 难度：中档
答案
解：
（1）在2~3s内，重物做匀速运动，υ3=2.50 m/s，拉力F3=40 N，因为连接动滑轮的绳子有三根，所以拉力F的作用点下降的距离是重物上升高度h3的三倍。
P= F3υ3=100 W
η=（W有用/W总）×100%=[Gh3/（3F3h3）] ×100% =83.33%；
（2）在1~2s内，拉力F2=50 N，重物上升高度h2=1.25 m
W=3F2h2
代入数据解得W=187.5 J
（3）设动滑轮重为G动
G动=3F3-G=20N
在0~1s内，拉力F1=30N。把动滑轮和重物看成整体，则这个整体受到向下的重力、向上的支持力以及三根绳向上的拉力作用处于静止状态。
支持力F支=G+G动-3F1=30 N
重物对地面的压力F压= F支=30 N
P=F压/S=30 N/（5×10-2m2）=600 Pa。 |
据专家权威分析，试题“为了将放置在水平地面上、重G=100N的重物提升到高处。小明同学设..”主要考查你对 功率的计算，压强的大小及其计算，功的计算，滑轮（组）的机械效率 等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：
功率的计算压强的大小及其计算功的计算滑轮（组）的机械效率
考点名称：功率的计算 考点名称：压强的大小及其计算 考点名称：功的计算 考点名称：滑轮（组）的机械效率
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时一定要注意三个量的对应关系。“W”一定是对应“t”完成的，不能张冠李戴。单位要统一，P、W、t的单位分别为瓦、焦、秒。
求出，克服重力做功等于重力与高度的乘积，即
，总功率可以通过所做的总功和时间利用功率公式
求得。
0.24m/s
得，
，
的理解：
，而应先注明F=G得：
。 
可用于计算压力和受力面积的大小。
求柱体压强：
，所圆柱体(包括长方体、正方体等)产生的压强，只与固体的密度和高度有关，而与固体的重力、体积和底面积因素无关，应用公式
进行分析。因为两圆柱体的密度相同、高度相同，所以压强相同，选项C正确。
（n为承担重物绳的股数）
(不计绳重,摩擦)
；若不计摩擦力，而动滑轮的重为G’，那么提升动滑轮做的功就是额外功，则滑轮组的机械效率还可表示为
。讨论这个表达式可知，对于同一滑轮组(G’一定)，提升重物越重，滑轮组的机械效率越高；而提升相同重物时，动滑轮越少、越轻的滑轮组，机械效率越高。
