问题补充:
置于水平地面上的圆柱体石柱(如图甲),高为0.5m,横截面积为0.1m2,质量为150kg,g取10N/kg.求:
(1)石柱的密度;
(2)石柱对水平地面的压强;
(3)若用图乙所示的滑轮组在10s内匀速将石柱提升1m,所用拉力F为600N,求滑轮组的机械效率和拉力F的功率.
答案:
解:(1)石柱的体积V=Sh=0.1m2×0.5m=0.05m3,
石柱的密度:
ρ===3×103kg/m3;
答:石柱的密度为3×103kg/m3;
(2)石柱重力G=mg=150㎏×10N/㎏=1500N;
石柱对水平地面的压强:
P===1.5×104Pa;
答:石柱对水平地面的压强为1.5×104Pa;
(3)由图知,n=3,s=3h=3×1m=3m,
W有=Gh=1500N×1m=1500J;
W总=Fs=600N×3m=1800J;
η==≈83.3%;
P总===180W.
答:滑轮组的机械效率为83.3%;拉力F的功率为180W.
解析分析:(1)已知石柱的质量,求出石柱的体积,根据密度公式求石柱的密度;
(2)已知石柱的质量,利用G=mg求石柱重力,石柱对地面的压力等于其自身的重力;知道横截面积(地面的受力面积),根据公式P=可求石柱对水平地面的压强;
(3)根据公式W=FS可求做的总功,根据公式W=Gh可求做的有用功,有用功与总功的比值就是滑轮组的机械效率;再利用公式P=可求拉力F的功率.
点评:本题考查密度、重力、压强、有用功、总功、机械效率、功率的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,要知道在水平面上物体对水平面的压力等于物体自身的重力.
置于水平地面上的圆柱体石柱(如图甲) 高为0.5m 横截面积为0.1m2 质量为150kg g取10N/kg.求:(1)石柱的密度;(2)石柱对水平地面的压强;(3)