某学校在扩建运动场的施工中,发现一块近似正方体的石块,根据安全的要求,需整体把石块搬走.(用已知量推导或计算出结果)???
(1)测得石块的边长为L,若石块的密度为ρ,则石块的重力是多少?
(2)假定石块的质量为175kg,一位重为700N的工人利用如图所示的滑轮组成的滑轮组(动滑轮重50N,绳子未画出),站在地上用30s把石块吊高1.2m装到汽车上.问:工人匀速吊起石块时,他对地面的压力是多少?工人做功的功率是多少?此时滑轮组的机械效率是多大?(绳子的重和摩擦忽略不计,g取10N/kg)
网友回答
解:(1)∵ρ=,
∴石块的质量:
m=ρV=ρL3,
石块的重力:
G=mg=ρL3g;
(2)由图示可知,只有一个动滑轮,人站在地面上把石块拉起,
则滑轮组承重绳子n=3,匀速吊起石块的拉力:
F===600N,
工人对地面的压力:F压=G人-F拉=700N-600N=100N;
工人做功的功率:
P=====72W;
滑轮组的机械效率:
η=====≈97.2%;
答:(1)石块的重力是ρL3,
(2)工人对地面的压力是100N,工人做功的功率是72W;滑轮组的机械效率是97.2%.
解析分析:(1)已知正方体的密度与边长,应用密度公式的变形公式可以求出石块的质量,然后由G=mg求出石块的重力.
(2)根据图示确定滑轮组承重绳子的股数,由滑轮组公式求出人对绳子的拉力,然后求出人对地面的压力;由功率公式求出功率,由效率公式求出滑轮组的效率.
点评:本题考查了求石块的重力、人对地面的压力、功率与滑轮组的机械效率等问题,应用密度公式、滑轮组公式、功的计算功率、效率公式即可正确解题;本题的难点是确定滑轮组承重绳子的股数.