Question

今天，小明是學校的升旗手，他將一面國旗在國歌聲中勻速升到旗桿頂端．請問：
（1）旗桿頂端裝有定滑輪，利用它來升國旗，目的是改變________；
（2）小明用25N的力把質量為2kg的國旗沿豎直方向勻速拉動上升8m，此過程中小明給國旗做功________J；
（3）小明體重600N，每只鞋與水平地面的接觸面積約為200cm²．小明在國旗下敬禮時，對地的壓強是________Pa．

Answer 1

解：
（1）國旗桿上的滑輪為定滑輪，所以利用它來升國旗，可以改變施加力的方向；
（2）∵國旗的質量m=2kg，
∴國旗的重力G=mg=2kg×9.8N/kg=19.6N，
又∵h=8m，
∴小明對國旗做的功為W=Gh=19.6N×8m=156.8J；
（3）此時F=G=600N，s=200cm²×2=200×2×10^-4m²=4×10^-2m²．
他對地面的壓強P===1.5×10⁴Pa．
故答案為：（1）力的方向；
（2）156.8；
（3）1.5×10⁴．
分析：（1）解決此題要知道定滑輪的特點：使用定滑輪不省力但能改變力的方向；
（2）已知國旗的質量，根據公式G=mg可求出國旗的重力，又知道國旗上升的高度，可利用公式W=Gh計算小明對國旗做的功；
（3）此時小明對地面的壓力等于其重力；還知道每只鞋底與地面接觸面積，根據公式P=可求出他對地面的壓強．
點評：本題考查了重力、壓力、壓強和功的計算，關鍵是公式及其變形的靈活運用，要知道在水平面上物體對水平面的壓力等于物體自身的重力，解題過程中要注意單位的換算．還要注意此時給出的200cm²是每只腳與水平地面接觸面積，不要把它當成雙腳站立時與水平地面接觸面積．