Question

19．爺爺想讓小明幫他把一袋面粉從一樓運到3樓，如圖所示，已知爺爺體重800N，每只腳與地面的接觸面積為200cm²，小明體重500N，面粉重600N（繩重及摩擦力不計）．則甲圖中，爺爺受到3個力的作用，他受力平衡（填“平衡”或“不平衡”）；乙圖中，爺爺行走過程中對地面的壓強為4×10⁴Pa；丙圖中小明在上升過程不是做勻速運動（填“是”或“不是”）．請你用一句話解釋小明不能拉起面粉的原因：定滑輪不省力，小明的體重小于面粉的重力．

Answer 1

分析 （1）對爺爺進行受力分析，爺爺處于靜止狀態，受平衡力的作用；
（2）乙圖中，爺爺行走過程中對地面的壓力等于其重力，已知每只腳與地面的接觸面積，利用壓強公式求解；
（3）丙圖中小明在上升過程中運動速度不同，定滑輪不省力．

解答 解：（1）甲圖中，爺爺受向上的拉力、重力、地面的支持力3個力的作用，爺爺處于靜止狀態，受平衡力的作用；
（2）爺爺行走過程中對地面的壓力F=G_爺爺=800N，
行走過程中每只腳與地面的接觸面積S=200cm²=2×10^-2m²，
爺爺行走過程中對地面的壓強p=$\frac{F}{S}$=$\frac{800N}{2×1{0}^{-2}{m}^{2}}$=4×10⁴Pa，
（3）丙圖中小明在上升過程不是做勻速運動，而是加速運動，
因為定滑輪只能改變力的方向，不省力，而小明的體重小于面粉的重力，所以小明不能拉起面粉．
故答案為：3；平衡；4×10⁴；不是；定滑輪不省力，小明的體重小于面粉的重力．

點評 此題考查壓強的大小及其計算、力與運動的關系、定滑輪的工作特點等，在計算壓強時注意，爺爺行走過程中與地面的接觸面為一只腳的面積．