Question

14．家住四樓的小明用電動(dòng)機(jī)、定滑輪和輕繩提升裝修材料，材料的質(zhì)量為100kg．（g取10N/kg）
（1）材料放在水平地面上，與地面的接觸面積為0.5m²此時(shí)輕繩無(wú)拉力，求材料對(duì)地面的壓強(qiáng)．
（2）開(kāi)啟電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)實(shí)際消耗的電功率為1500W，通過(guò)輕繩用時(shí)10s，將材料從地面提升到9m高的四樓，求該過(guò)程中：
①電動(dòng)機(jī)消耗的電能和材料的平均速度；
②電動(dòng)機(jī)的機(jī)械效率和繩的拉力．（結(jié)果保留一位小數(shù)）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)F=G=mg計(jì)算出壓力，由p=$\frac{F}{S}$計(jì)算出壓強(qiáng)；
（2）①根據(jù)W=Pt計(jì)算出總功，根據(jù)v=$\frac{s}{t}$計(jì)算電動(dòng)機(jī)消耗電能和材料的平均速度；
②由W有用=Gh計(jì)算出有用功，由機(jī)械效率公式得出解析效率大��；
根據(jù)P=Fv得出拉力F的大�。�

解答 解：（1）材料的重力G=mg=100kg×10N/kg=1000N，F(xiàn)=G=1000N，
p=$\frac{F}{S}$$\frac{1000N}{0.5{m}^{2}}$=2000Pa 
（2）①由P=$\frac{W}{t}$得，電動(dòng)機(jī)消耗的電能：
W=Pt=1500W×10s=15000J
材料的平均速度：
v=$\frac{h}{t}$=$\frac{9m}{10s}$=0.9 m/s
W_有=Gh=1000N×9m=9000J 
W_總=15000J
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%=$\frac{9000J}{15000J}$×100%=60%
由P=$\frac{W}{t}$=Fv得，F(xiàn)=$\frac{P}{v}$=$\frac{1500W}{0.9m/s}$≈1.7×10³N
答：（1）材料對(duì)地面的壓強(qiáng)為2000Pa；
（2）①電動(dòng)機(jī)消耗的電能為15000J，材料的平均速度為0.9 m/s；
②電動(dòng)機(jī)的機(jī)械效率是60%，繩的拉力為1.7×10³N．

點(diǎn)評(píng) 本題綜合考查了壓強(qiáng)、功、功率、機(jī)械效率公式的應(yīng)用和計(jì)算，關(guān)鍵掌握各量之間的關(guān)系．