Question

17．如圖所示，重1250N的形鋼架與地面的接觸面積為2000cm²，重500N的物體底面積為0.25m²．當物體被勻速提起時，形鋼架對地面的壓強為1×10⁴帕（不計繩重、滑輪重和摩擦），若在此過程中，物體上升的高度為1米，則人的拉力所做的功是500焦．

Answer 1

分析 （1）由圖可知滑輪組繩子的有效股數(shù)，不計繩重、滑輪重和摩擦，根據(jù)F=$\frac{1}{n}$G求出滑輪組繩子拉力的大小；對定滑輪受力分析可知，受到豎直向上的門形鋼架對定滑輪的拉力T和豎直向下三根繩子的拉力3F而處于平衡狀態(tài)，根據(jù)力的平衡條件求出向上繩子的拉力即為滑輪組對門形鋼架的拉力，鋼架對地面的壓力等于鋼架重力和定滑輪對門形鋼架的拉力之和，根據(jù)p=$\frac{F}{S}$求出鋼架對地面的壓強；
（2）根據(jù)s=nh求出繩端移動的距離，根據(jù)W=Fs求出人所做的功．

解答 解：（1）由圖可知，n=2，
不計繩重、滑輪重和摩擦，則滑輪組繩子拉力的大�。�
F=$\frac{1}{n}$G_物=$\frac{1}{2}$×500N=250N，
對定滑輪進行受力分析可知，定滑輪受到豎直向上的門形鋼架的拉力T和豎直向下三根繩子的拉力3F而處于平衡狀態(tài)，
由力的平衡條件可得，門形鋼架對定滑輪的拉力：
T=3F=3×250N=750N，
因力的作用是相互的，
所以，定滑輪對門形鋼架的拉力也為750N，
則物體被勻速提起時，鋼架對地面的壓力：
F_壓=G_鋼架+T=1250N+750N=2000N，
鋼架對地面的壓強：
p=$\frac{{F}_{壓}}{S}$=$\frac{2000N}{2000×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=1×10⁴Pa；
（2）繩端移動的距離：
s=nh=2×1m=2m，
人的拉力所做的功：
W=Fs=250N×2m=500J．
故答案為：1×10⁴；500．

點評 本題考查了壓強和功的計算，正確的利用力的平衡條件求出定滑輪對門形鋼架的拉力的大小是關(guān)鍵．