Question

【題目】如圖所示小明站在高臺上通過滑輪組豎直向上勻速提升物體，假設在拉繩子的過程中，小明對繩子的拉力與對高臺的壓力始終在同一直線上，不計繩重和摩擦。已知小明的質量為50kg，物體的質量為54kg，上升的高度為2m，動滑輪的質量為6kg，小明雙腳與地面的總接觸面積是500cm2，（g=10N/kg）求：

（1）滑輪對物體所做的有用功是多少？

（2）當提升物體時，滑輪組的機械效率為多少？

（3）小明對高臺的壓強是多少？

Answer 1

【答案】(1)1080J；(2)90%；(3)1.4×104Pa

【解析】

(1)由圖可知，n＝3，小明做的有用功

W有用＝G物h＝mgh＝54kg×10N/kg×2m＝1080J

(2)不計繩重和摩擦，滑輪組的機械效率

(3)不計繩重和摩擦，提升物體時繩端的拉力

小明勻速提升該物體時，由于繩子對他有向下的拉力，且繩子對他的拉力的大小等于他對繩端的拉力，所以，小明對高臺的壓力

F壓＝G人+F＝m人g+F＝50kg×10N/kg+200N＝700N

小明對高臺的壓強

答：(1)小明所做的有用功為1080J；
(2)滑輪組的機械效率為90%；
(3)小明對高臺的壓強為1.4×104Pa。