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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

时间:2022-10-01 16:45:20

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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

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)

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