Question

10．小雨的体重为600N，他使用如图所示的滑轮组提升重物．已知动滑轮重100N；当匀速提升的体积为0.02m³的重物（重物始终未出水面）时，他对地面的压强为6×10³Pa，已知每只鞋底与地面的接触面积为2dm²．求：
①人对地面的压力．
②滑轮组对物体的拉力．（重物未出水面）

Answer 1

分析 ①根据p=$\frac{F}{S}$可得人对地面的压力；
②绳子对小雨的拉力等于其重力减去人对地面的压力，由此可求得物重，
已知重物的体积，利用F_浮=ρgV_排可求得其在水中受到的浮力，再利用F=G-F_浮可求得滑轮组对物体的拉力．

解答 解：①根据p=$\frac{F}{S}$得，人对地面的压力：F'=pS=6×10³Pa×2×2×10^-2m²=240N．
②绳子对小雨的拉力F₁=600N-240N=360N，
由图可知，重物由2段绳子承担，则360N=$\frac{1}{2}$（G_物+G_动）=$\frac{1}{2}$（G_物+100N）
解得G_物=620N，
由于重物未出水面，则V_排=V_物，
F_浮=ρgV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.02m³=200N，
滑轮组对物体的拉力F=G_物-F_浮=620N-200N=420N．
答：①人对地面的压力为240N．
②滑轮组对物体的拉力为420N．

点评 本题考查压强的大小的计算，滑轮组绳子拉力的计算，阿基米德原理的应用等知识点，难点是对物体进行受力分析，找出各个物理量之间的关系，求物体的重力是解题的关键．