Question

如圖所示，一個邊長為80cm的正方體重640N，放在水平地面上，一個人站在地上利用滑輪組將重物勻速提起來．求：
（1）人還沒有用力拉之前，重物對地面的壓強是多大？
（2）要想使人所用的拉力最小，請在圖上畫出滑輪組上繩子的繞法．
（3）證明：當人沿豎直方向向下拉物體時，人對地面的壓力小于人所受到的重力．

Answer 1

解：（1）重物的底面積：s=L²=（80×10^-2m）²=0.64m²，
重物對地面的壓強：P====1000Pa．
（2）要使該滑輪組向下用力物體向上運動，應從定滑輪開始繞．如圖所示

（3）證明：人受力如圖，N為地面對人的支持力，F為繩對人的拉力，G為重力
根據力的平衡，F+N=G，
∴N=G-F＜G，
人對地面的壓力為N’，
∵N′=N（物體間相互作用），
∴N′＜G．
分析：（1）先根據面積公式求出正方體的底面積，再根據水平面上物體對地面的壓力和重力相等，利用壓強公式求出重物對地面的壓強；
（2）拉力的方向向下，可以倒著從人的手開始畫；
（3）先對人進行受力分析，根據力的平衡表示出支持力，再根據根據力的相互作用表示出壓力，即可證明．
點評：本題考查了壓強、機械效率的計算以及滑輪組纏繞方式的畫法，關鍵是公式的靈活運用和計算式推導，解題過程還要注意單位的換算．