Question

【題目】有一質量為20kg的正方體物體放在水平地面上，它的體積為8×10﹣3m3 ， 某人想通過如圖所示的滑輪來豎直提起這個物體．則
（1）該物體的密度是多大？
（2）當人用250N的力向下拉繩子時，物體恰好能勻速上升，物體上升3m后恰好到達目標位置，求此過程中人所做的功是多大？
（3）該定滑輪的機械效率是多大？使用該滑輪的好處是什么？

Answer 1

【答案】
（1）物體的密度是：ρ= = =2.5×103kg/m3

答：物體的密度是2.5×103kg/m3

（2）滑輪為定滑輪，物體上升的高度即是繩子端移動的距離，S=h，人所做的總功是：W=FS=250N×3m=750J

答：人所做的總功是750J

（3）G總=mg=20kg×10N/kg=200N，

W有=Gh=200N×3m=600J，

定滑輪的機械效率是：η= = =80%；

使用該滑輪的好處是：改變力的方向．

答：定滑輪的機械效率是80%，使用定滑輪的好處是可以改變力的方向

【解析】（1）知道正方體物體的體積，可求其邊長，再求出底面積，利用G=mg求出物體重力，此時物體對地面的拉力等于物體的重力，根據(jù)固體壓強的計算公式即可求得物體對水平地面的壓強．（2）人拉著物體上升，人的拉力做的功為總功，利用W=Fs求解；（3）此過程中克服物體重力所做的功為有用功，利用公式η= 100%求出此時的機械效率，使用定滑輪的好處就是可以改變力的方向．