Question

如圖所示，重為1140 N的物體，它與水平地面的接觸面積為1.5×10³ cm²。工人師傅用600 N的力勻速提升物體，物體的速度為0.2 m/s。（不計摩擦及繩重）

求：（1）工人師傅拉繩的功率；   

（2）滑輪組的機械效率；

（3）體重為450 N的小明用此滑輪組提升物體，但物體沒有被拉動，物體對地面的最小壓強為多大。

 

Answer 1

【答案】

（1）拉力的功率：

（2）滑輪組的機械效率：  

（3）由于忽略摩擦及繩重，2F = G + G_動    

動滑輪重：G_動 =2F- G = 2×600 N-1140 N = 60 N  

繩端最大拉力等于人體重力，則物體對滑輪組的拉力：F_拉 = 2 G_人-G_動

滑輪組提升物體的拉力：F_拉  ^′   = G-F_支 

物體受到的支持力：F_支 = G+ G_動-2 G_人=1140 N+60 N-2×450 N = 300 N

物體對地面的最小壓強： 

【解析】（1）知道拉力大小，再求出拉力端移動的距離，利用W=Fs求出總功，再利用功率公式，求拉力做功功率；

（2）不計繩重和摩擦，可利用公式計算出拉力大小，再利用公式，計算出滑輪組的機械效率；

（3）由壓強的計算公式變形后可求得小文受地面的支持力，由力的相互性可知人對地面的壓力；知道壓力和接觸面積的大小，可利用公式計算出貨物對地面的壓強；

考點：力作用的相互性；滑輪組繩子拉力的計算；壓強的大小及其計算；滑輪（組）的機械效率；功率的計算．

點評：本題考查了學生對有用功、總功、機械效率、功率、壓強的了解與掌握，解題關鍵：一是區分有用功、額外功和總功（從我們做功的目的出發，對我們有用的為有用功，對我們無用但又不得不做的功為額外功，拉力對機械做的功為總功），二是求物體對地面的壓力．