题文

建筑工地上，重为920N 的立方体建材静止于地面，其边长为20cm，工人用如图所示的装置将它从地面匀速送到6m高处，所用拉力为500N，时间为80s．求： （1）未拉之前建材对地面的压强； （2）工人做的有用功； （3）此过程中该装置的机械效率； （4）工人做功的功率．

题型：问答题  难度：中档

答案

已知：G=920N，L=20cm=0.2m，h=6m，t=80s 求：（1）未拉之前建材对地面的压强p； （2）工人做的有用功W有； （3）此过程中该装置的机械效率η； （4）工人做功的功率P． （1）未拉之前建材对地面的压力： F压=G=920N， 对地面的压强： p= F压 S = F压 L2 = 920N (0.2m)2 =2.3×104Pa； （2）工人做的有用功： W有=Gh=920N×6m=5520J； （3）由图可知：n=2， 绳子自由端移动的距离： s=nh=2×6m=12m， 工人做的总功： W总=Fs=500N×12m=6000J， 此过程中该装置的机械效率： η= W有 W总 ×100%= 5520J 6000J ×100%=92%； （4）工人做功的功率： P= W总 t = 6000J 80s =75W． 答：（1）未拉之前建材对地面的压强为2.3×104Pa； （2）工人做的有用功为5520J； （3）此过程中该装置的机械效率为92%； （4）工人做功的功率为75W．

据专家权威分析，试题“建筑工地上，重为920N的立方体建材静止于地面，其边长为20cm，工..”主要考查你对  压强的大小及其计算，功率的计算，有用功和额外功，滑轮（组）的机械效率  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

压强的大小及其计算功率的计算有用功和额外功滑轮（组）的机械效率

考点名称：压强的大小及其计算

• 计算公式：
  P=F/S，式中p单位是：帕斯卡，简称：帕，1帕=1牛/米²，压力F单位是：牛；受力面积S单位是：米²。

• 对压强公式的理解：
  1．此公式适用于任何情况，即固体、液体、气体的压强计算都可用此公式。
  
  2．此公式中各物理量单位分别是p→Pa、F→N、s→m²。在计算物体的压强时，只有当F的单位为N，S 的单位为m²时，压强的单位才能是Pa，因此在计算中必须统一单位。
  
  3．一张报纸平放时对桌子的压强约0．5Pa。成人站立时对地面的压强约为1．5×10⁴Pa，它表示：人站立时，其脚下每平方米面积上，受到脚的压力为1．5× 10⁴N。
  
  4．公式中的，是压力而不是重力。即使在某些情况下，压力在数值上等于物体所受的重力，也不应把公式直接写成，而应先注明F=G得：。
  
  5．公式中的受力面积S，是指受力物体发生形变的那部分面积，也就是两物体的实际接触面积，而不一定是受力物体的表面积。如图所示，一个圆台形物体置于水平地面上，分别采用A、B两种方式放置，对地面的压力不变，但图A中受力面积是S2，图B中受力面积为S1，而它们都与水平地面的面积大小无关。
  
  6.  由公式推导出F=pS和可用于计算压力和受力面积的大小。
  
  巧用求柱体压强：
    将一密度均匀、高为h的圆柱体放在水平桌面上，桌面受到的压强，所圆柱体(包括长方体、正方体等)产生的压强，只与固体的密度和高度有关，而与固体的重力、体积和底面积因素无关，应用公式就给解这类题带来很大方便。
  例1如图所示，两圆柱形铁柱的底面半径之比是 3：1，高度相同，则它们对水平地面的压强之比为（   ）