【題目】一名體重為500N、雙腳與地面接觸面積為0.04m2的學(xué)生站在水平地面上,要用滑輪組在20s內(nèi)將600N的重物勻速提升1m

1)他站在地面上時對地面的壓強(qiáng)多大?

2)畫出滑輪組的繞線方式;

3)若勻速提升過程中滑輪組的機(jī)械效率是75%,拉力F多大?拉力的功率多大?

【答案】11.25×104Pa;(2)如下圖所示;(3400N;40W

【解析】試題分析:(1)他站在地面上時對地面的壓力和自己的體重相等,又知道雙腳與地面接觸面積,根據(jù)p=求出對地面的壓強(qiáng);

2)在使用滑輪組提升重物時,既要考慮到它的省力情況,還應(yīng)注意動力的施力方向;

3)由圖可知滑輪組繩子的有效股數(shù),根據(jù)s=nh求出繩端移動的距離,根據(jù)W=Gh求出有用功,利用η=×100%求出總功,利用W=Fs求出拉力的大小,利用P=求出拉力的功率.

解:(1)他站在地面上時對地面的壓力:

F=G=500N,

對地面的壓強(qiáng):

p===1.25×104Pa;

2)因為滑輪組要求站在地面上提升重物,

所以,最終的繩子自由端方向向下,則繩子的起始端應(yīng)在動滑輪上,如圖所示:

3)由圖可知,n=2,則繩端移動的距離:

s=nh=2×1m=2m,

拉力做的有用功:

W=Gh=600N×1m=600J,

η=×100%可得,拉力做的總功:

W===800J,

W=Fs可得,拉力的大。

F===400N,

拉力的功率:

P===40W

答:(1)他站在地面上時對地面的壓強(qiáng)為1.25×104Pa;

2)滑輪組的繞線方式如上圖所示;

3)拉力F400N,拉力的功率為40W

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