Question

小雨站在水平地面上，通过如图所示的滑轮组从井中提水（不计绳重及摩擦）。已知小雨的重力为500N、双脚与地面的接触面积为0.04m²，圆柱形水桶的底面积为0.2m²、容积为0. lm³（不计桶的厚度）。

（l）将空桶匀速下放的过程中（桶底未接触水面），小雨对地面的压强为1.15×l0⁴Pa，则桶和动滑轮总重是多少？

（2）向上提水，当桶底受到水向上的压强为2.5×10³Pa时，小雨对地面的压强为l×l0⁴Pa;小雨将水桶拉离水面后，匀速拉动过程中滑轮组的机械效率是多少？

Answer

（1）120N（2）85%

【解析】

试题分析：（1）小雨对地面的压力为FN=p人S人=1.15×104 Pa×0.04 m2=460N，

人对绳子的拉力F=G人- FN=500N-460N=40N，桶和动滑轮总重G0=nF=3×40N=120N。

（2）水桶底浸在水中的的深度，

水桶排开水的体积，

水桶受到的浮力，

人对地面的压力FN’=p人’S人=1×104 Pa×0.04 m2=400N，

人的拉力F’= G人- FN’=500N-400N=100N，

水的重力G水=nF’+FN- G0=3×100N+500N-120N=680N，

匀速拉动过程中滑轮组的机械效率。

【考点定位】压强计算、浮力计算、滑轮组的使用特点、机械效率计算