如图是泸州港口的轨道式龙门吊设备的简化机械示意图。在货船水平甲板上被吊起的集装箱体质量是 76 吨，底面积 5m ² ，每个滑轮的重力均为 4.0×10 ⁴ N ，在绳子自由端拉力 F ＝ 4×10 ⁵ N 的作用下，集装箱以在空中匀速竖直上升（绳重和摩擦不计，取 g ＝ 10N/kg ）。求：

（ 1 ）该集装箱的重力；

（ 2 ）该滑轮组的机械效率；

（ 3 ）在起吊集装箱的过程中，绳子自由端拉力为 1.5×10 ⁵ N 时，集装箱对水平甲板的压强。

答案

（ 1 ） 7.6×10 ⁵ N ；（ 2 ） 95% ；（ 3 ） 1×10 ⁵ Pa

【详解】解：（ 1 ）该集装箱的重力

（ 2 ）由图可知，滑轮组绳子的有效股数 n ＝ 2 ，则该滑轮组的机械效率

（ 3 ）在起吊集装箱的过程中，绳子自由端拉力为 1.5×10 ⁵ N 时，把动滑轮和集装箱看做整体，整体受到竖直向上两股绳子的拉力、地面对集装箱的支持力和竖直向下总重力作用处于平衡状态，由整体受到的合力为零可得

则地面对集装箱的支持力

因集装箱对水平甲板的压力和地面对集装箱的支持力是一对相互作用力，所以，集装箱对水平甲板的压力

集装箱对水平甲板的压强

答：（ 1 ）该集装箱的重力为 7.6×10 ⁵ N ；

（ 2 ）该滑轮组的机械效率为 95% ；

（ 3 ）集装箱对水平甲板的压强为 1×10 ⁵ Pa 。