Question

一個自重600N的人，站在井口．他通過滑輪組在1min內將重為360N的物體從10m深得井底勻速提到井口（如圖所示）．不計動滑輪和繩重，該裝置的機械效率是80%，這個人每只腳與井口地面的接觸面積為200cm2，則下列說法正確的是（　　）

A．人在此過程中做功3.6×10³J

B．人在此過程中做功的功率為75W

C．人拉繩子的拉力大小為120N

D．人對地面的壓強是1.875×10⁴Pa

Answer 1

分析：由滑輪組的結構可以看出，承擔物重的繩子股數n=3，則s=3h．
①已知物重和物體被提起的高度，可求出有用功W_有用=Gh，又已知機械效率η，可求出總功W_總=

W有用

η

；
②利用公式P=

W

t

可求出人在此過程中做功的功率；
③利用公式F=

W

s

可求出人拉繩子的拉力；
④人對地面的壓力等于人重加上繩子對人的拉力（等于人對繩子的拉力），求出地面的受力面積，利用壓強公式p=

F

S

求人對地面的壓強．

解答：解：①此過程做的有用功W_有用=Gh=360N×10m=3600J，
此過程做的總功W_總=

W有用

η

=

3600J

80%

=4500J；
②人在此過程中做功的功率為P=

W總

t

=

4500J

60s

=75W；
③由圖知，n=3，拉力端移動的距離：s=3h=3×10m=30m，
人拉繩子的拉力F=

W總

s

=

4500J

30m

=150N；
④人對地面的壓力：F_壓=F+G_人=150N+600N=750N，
s=200×10^-4m²×2=0.04m²，
此時人對地面的壓強：
p=

F壓

s

=

750N

0.04m2

=18750Pa=1.875×10⁴Pa．
故選：B、D．

點評：本題考查了功的計算、功率的計算、壓強的計算、機械效率的計算，知識點多、綜合性強，要求靈活運用公式，知道人對地面的壓力等于人重加上繩子對人的拉力是第二問的關鍵．