(2013•桂平市二模)为了将放置在水平地面上重G=100N的重物提升到高处.小明同学设计了图甲所示的滑轮组装置.当小明
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(1)从丙图可知,物体在2~3s内做匀速直线运动,由图乙可知此时的拉力F3=40N,

根据F=[1/n](G+G)可得:

G=nF3-G=3×40N-100N=20N,

在0~1s内,拉力F1=30N,把动滑轮和重物看成整体,则这个整体受到向下的重力、向上的支持力以及三根绳向上的拉力作用处于静止状态,

∴F+3F1=G+G

地面对物体的支持力:

F=G+G-3F1=100N+20N-3×30N=30N,

根据力的作用是相互的,重物对地面的压力:

F=F=30N,

对地面的压强:

p=

F压

S=[30N

5×10−2m2=600Pa;

(2)在1~2s内,拉力F2=50N,重物上升高度h2=1.25m

拉力F的作用点下降的距离s2=3h2=3×1.25m=3.75m,

拉力做的功:

W=F2s2=50N×3.75m=187.5J;

(3)由图可知在2~3s内,重物做匀速运动,v3=2.50m/s,拉力F3=40N,

∵从动滑轮上直接引出的绳子股数(承担物重的绳子股数)n=3,

∴拉力F的作用点下降的速度v3′=3v3=3×2.50m/s=7.5m/s,

拉力做功功率(总功率):

P=

W总/t]=

F3s3

t=F3v3′=40N×7.5m/s=300W;

滑轮组的机械效率:

η=

W有

W总×100%=

Gh3

F33h3×100%=[100N/40N×3]×100%≈83.33%.

答:(1)在0~1s内,重物对地面的压强为600Pa;

(2)在1~2s内,拉力F做的功为187.5J;

(3)在2~3s内,拉力F的功率为300W,滑轮组的机械效率约为83.3%.

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