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开福北金霞的长沙港是湖南重要的港口,滑轮组在港口机械设备中有广泛的应用,机械设备在设计制造过程中需要进行静态模拟实验,某科研室用实心实验物体进行静态模拟实验,如图所示,已知实验物体的质量为$20kg$,底面积为$400cm^{2}$。当实验员用$150N$的力拉绳时,物体被匀速提升起来,忽略绳重及滑轮摩擦。求:$(1)$实验物体没有被提拉时,对水平地面的压强;$(2)$匀速提升物体时,滑轮组的机械效率。

开福北金霞的长沙港是湖南重要的港口,滑轮组在港口机械设备中有广泛的应用,机械设备在设计制造过程中需要进行静态模拟实验,某科研室用实心实验物体进行静态模拟实验,如图所示,已知实验物体的质量为$20kg$,底面积为$400cm^{2}$。当实验员用$150N$的力拉绳时,物体被匀速提升起来,忽略绳重及滑轮摩擦。求:$(1)$实验物体没有被提拉时,对水平地面的压强;$(2)$匀速提升物体时,滑轮组的机械效率。

的有关信息介绍如下:

开福北金霞的长沙港是湖南重要的港口,滑轮组在港口机械设备中有广泛的应用,机械设备在设计制造过程中需要进行静态模拟实验,某科研室用实心实验物体进行静态模拟实验,如图所示,已知实验物体的质量为$20kg$,底面积为$400cm^{2}$。当实验员用$150N$的力拉绳时,物体被匀速提升起来,忽略绳重及滑轮摩擦。求:$(1)$实验物体没有被提拉时,对水平地面的压强;$(2)$匀速提升物体时,滑轮组的机械效率。

(1)实验物体没有被提拉时,对水平地面的压力$F_{压}=G=mg=20kg\times 10N/kg=200N$,

实验物体没有被提拉时,对水平地面的压强$p=\frac{{F}_{压}}{S}=\frac{200N}{400×1{0}^{-4}{m}^{2}}=5000Pa$;

$(2)$从图中可知$n=2$,且拉力$F=150N$,

匀速提升物体时,滑轮组的机械效率$\eta =\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}=\frac{Gh}{Fs}=\frac{Gh}{F×2h}=\frac{G}{2F}=\frac{200N}{2×150N}\approx 66.7\%$。

答:(1)实验物体没有被提拉时,对水平地面的压强为$5000Pa$;

$(2)$匀速提升物体时,滑轮组的机械效率为$66.7\%$。