1、
建筑工人用如图所示的滑轮组,将边长为0.3m、密度为2.8×103kg/m3的正方体大理石块从地面匀速提升到12m高的五楼,所用时间30s,动滑轮重20N,不计绳重和摩擦.g=10N/kg.求:
(1)大理石块放在水平地面上时,对地面的压强是多少Pa?
(2)大理石块上升的速度是多少m/s?
(3)工人对绳子的拉力是多少N?
(1)
解:∵ρ= ,
∴大理石的质量m=ρV=2.8×103kg/m3×(0.3m)3=75.6kg,
大理石对水平地面的压力F=G=mg=75.6kg×10N/kg=756N,
大理石对地面的压强p= = =8400Pa
答:大理石块放在水平地面上时,对地面的压强是8400Pa.
(2)
解:大理石上升的速度v= = =0.4m/s
答:大理石块上升的速度是0.4m/s.
(3)
解:由图示滑轮组可知,承重绳子的股数n=2,拉力大小F= = =388N
答:工人对绳子的拉力是388N.
(1)由密度公式的变形公式求出大理石的质量,然后求出大理石对地面的压力,最后由压强公式求出大理石对地面的压强.(2)已知大理石上升的高度与运动时间,由速度公式可以求出大理石上升的速度.(3)由图示滑轮组求出承重绳子的有效股数,然后由滑轮组公式求出拉力大小.
【考点精析】解答此题的关键在于理解滑轮组绳子拉力的计算的相关知识,掌握1、根据题意确定重物和动滑轮的重力由几段绳承担,用n 表示.2、确定重物的上升距离,和拉力F 的绳端的移动距离;重物的上升距离为:h则拉力F 的绳端的移动距离就是:nh;3、看是否计动滑轮的重力.(绳重与摩擦一般情况都不计)当不计动滑轮重力时,拉力F = (1/n)G物 ;当计动滑轮重力时,拉力F = (1/n)(G物 + G轮),以及对压强的大小及其计算的理解,了解压强的计算公式及单位:公式:p =F/s ,p表示压强,F表示压力,S表示受力面积压力的单位是 N,面积的单位是 m2, 压强的单位是 N/m2,叫做帕斯卡,记作Pa .1Pa=1N/m2.(帕斯卡单位很小,一粒平放的西瓜子对水平面的压强大约为20Pa).
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