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）如果人對繩子的實際拉力是320N，滑輪組的機械效率是多少？

Answer 1

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）由圖可知繩子的有效股數，根據η=

W有

W總

=

Gh

FS

=

G

nF

求出滑輪組的機械效率．

解答：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=

F

s

=

G

s

=

640N

0.64m2

=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）由圖可知繩子有效股數為n=3，
所以滑輪組的機械效率為：η=

W有

W總

=

Gh

FS

=

G

nF

=

640N

3×320N

≈66.7%．
答：（1）人還沒有用力拉之前重物對地面的壓強為1000Pa；
（2）滑輪組上繩子的繞法如上圖所示；
（3）滑輪組的機械效率約為66.7%．

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，是一道較為簡單的綜合題．