Question

18．如圖所示，用一個動滑輪將質量為10kg，體積為4×10^-3m³的沙子運上三樓，所用拉力為60N，求：
（1）沙子所受的重力；
（2）沙子的密度；
（3）動滑輪的機械效率．

Answer 1

分析 （1）知道沙子的質量，根據G=mg求出所受的重力；
（2）知道沙子的質量和體積，根據ρ=$\frac{m}{V}$求出其密度；
（3）由圖可知沙子上升的高度，動滑輪繩子的有效股數(shù)，根據s=nh求出繩端移動的距離，根據W=Gh求出有用功，根據W=Fs求出總功，利用η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%求出動滑輪的機械效率．

解答 解：（1）沙子所受的重力：
G=mg=10kg×10N/kg=100N；
（2）沙子的密度：
ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{10kg}{4×1{0}^{-3}{m}^{3}}$=2.5×10³kg/m³；．
（3）由圖可知，沙子上升的高度h=6m，
動滑輪繩子的有效股數(shù)n=2，則繩端移動的距離：
s=nh=2×6m=12m，
有用功：
W_有=G_沙h=100N×6m=600J，
總功：
W_總=Fs=60N×12m=720J，
動滑輪的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{600J}{720J}$×100%≈83.3%．
答：（1）沙子的重力為100N；
（2）沙子的密度為2.5×10³kg/m³；
（3）動滑輪的機械效率為83.3%．

點評 本題主要考查的是學生對重力、密度、功、機械效率的計算公式的理解和掌握，基礎性題目．