Question

【题目】一名体重为520N、双脚与地面接触面积为400cm2的学生站在水平地面上向下拉绳，用滑轮组在10s内将400N的重物匀速提升1m．提升重物的过程中滑轮组的机械效率是80%（不计绳重及摩擦），求：

（1）画出滑轮组的绕线方式；

（2）拉力F的大小；拉力F的功率；

（3）他站在地面上匀速拉绳时地面对人的支持力。

Answer 1

【答案】（1）如图所示；（2）50W；（3）270N

【解析】

试题分析：（1）由图可知，学生站在地面上，所以最终的绳子自由端方向向下，则绳子的起始端应在定滑轮上，如图所示：

（2）不计绳重和摩擦，η=W有用/W总=Gh/Fs=Gh/F2h=G/2F，则牵引力F=G/2η=400N/2×80%=250N；拉力端移动距离s=2h=2×1m=2m，拉力做功：W总 =Fs=250N×2m=500J，拉力做功功率：P=W总/t=500J/10s=50W；

（3）他站在地面上匀速拉绳时，F支 +F，地面对人的支持力F支 =G人 -F=520N-250N=270N。