Question

置于水平地面上的长方体石块（如图1），高为0.5m，横截面积为2000cm²，密度为3×10³ kg/m³，g取10N/kg．求：
（1）石块的重力；
（2）石块对水平地面的压强；
（3）若用图2所示的滑轮组在10s内匀速将石柱提升2m，所用拉力F为1500N，求滑轮组的机械效率．

Answer

（1）知道长方体石块的横截面积和高，可求其体积，又知道石块的密度，利用G=mg=ρVg求石块的重力；
（2）石块放在水平地面上，对地面的压力等于石块重力，又知道底面积（受力面积），利用压强公式求对地面的压强；
（3）求出了石块重力，知道利用滑轮组提升的高度，利用W有用=Gh求出有用功；利用s=nh求拉力端移动的距离，再利用W总=Fs求总功，最后利用效率公式求滑轮组的机械效率．
【解析】

（1）长方体石块的体积：
V=Sh=2000×10-4m2×0.5m=0.1m3，
石块的重力：
G=mg=ρVg=3×103 kg/m3×0.1m3×10N/kg=3000N；
（2）石块放在水平地面上，对地面的压力：
F=G=3000N，
对地面的压强：
p===1.5×104Pa；
（3）利用滑轮组做的有用功：
W有用=Gh=3000N×2m=6000J，
由图知，n=3，则s=3h=3×2m=6m，
W总=Fs=1500N×6m=9000J，
滑轮组的机械效率：
η=×100%=×100%≈66.7%．
答：（1）石块的重力为3000N；
（2）石块对水平地面的压强为1.5×104Pa；
（3）滑轮组的机械效率为66.7%．