Question

2008年的元月，我國大部分地區遭遇了百年不遇的大雪襲擊，對于中國南方，這是一場罕見的雪災．因路面太滑，一輛滿載抗雪災物資的汽車不慎陷入了路邊溝壑的雪堆中，現欲將陷入雪堆里的汽車拉出．

（1）若用如圖甲所示的滑輪組來拉，怎樣才最省力？試畫出最省力的繩子繞法；
（2）若拉力F為1000N，當勻速拉繩前進3m時，汽車受到雪堆的阻力是多大？汽車前進了多少m？（不計機械自身摩擦）
（3）因道路結冰車輛無法正常行駛，如圖乙所示，是小芳和一輛汽車準備通過某冰面的情景．已知汽車車輪與水平地面的總接觸面積為1500cm²，車的總質量為0.6t．小芳質量為50kg，每只鞋底面積為100cm²，請你根據提供的數據通過計算判斷小明的說法是否正確．（g取10N/kg）

Answer 1

【答案】分析：（1）對于由一個定滑輪和一個動滑輪組成的滑輪組來講，最省力的情況就是由3段繩子承擔總的阻力，按這一分析進行繞繩即可．
（2）明確了滑輪組的省力情況，當勻速拉動時，F=F_阻．汽車前進的距離也可通過s=nh來求出．
（3）根據壓強的公式p=，分別計算汽車和人的壓強再進行比較．
解答：解：（1）最省力的繞繩方法如圖所示，滑輪組用3段繩子承擔總的阻力．

（2）阻力F_阻=3F_拉=3×1000N=3000N，汽車前進的距離h=s=×3m=1m．
（3）汽車的壓力：F_車=G_車=m_車g=0.6×10³kg×10N/kg=6×10³N
汽車的壓強：p===4×10⁴Pa
小芳的壓力：F_人=G_人=m_人g=50kg×10N/kg=500N
小芳行走時的壓強：p人===5×10⁴Pa
因為p_人＞p_車，所以小明的說法不正確，小芳對對冰面的壓強大，不能安全通過．
答：（1）如圖．
（2）汽車受到雪堆的阻力是3000N，汽車前進了1m．
（3）小明的說法不正確．
點評：本題主要考查了兩個方面的知識，一是滑輪組的組裝與分析，二是利用壓強的公式進行計算，這些知識都較基礎，但卻非常重點，值得我們認真關注．