Question

如图 所示，工人通过滑轮组使重600N 的箱子以0.4m/s 的速度从地面升到12m高的五楼上．求：
（1）若箱子平放时与楼板的接触面积为0.15m²，箱子对楼板的压强为多少？
（2）工人吊起箱子过程中做的有用功是多少？
（3）若滑轮组的机械效率为80%，则工人做功的功率为多少？

Answer 1

【答案】分析：（1）已知箱子的重力，可以得到箱子对楼板的压力；已知压力与接触面积，利用公式P=得到压强；
（2）使用滑轮组的目的是提升重物，已知物重和上升的高度，利用W_有用=Gh得出有用功；
（3）已知箱子上升的高度和速度，可以得到提起箱子的时间；已知有用功和机械效率，可以得到总功；已知总功和拉起箱子的时间利用P=得到拉力的功率．
解答：解：
（1）箱子对楼板的压力为F=G=600N
箱子对楼板的压强为P===4×10³Pa；
（2）对箱子做的有用功为W_有用=Gh=600N×12m=7.2×10³J；
（3）箱子上升所用的时间为t===30s
拉力做的总功为W_总===9×10³J
拉力的功率为P===300W．
答：
（1）箱子对楼板的压强为4×10³Pa；
（2）对箱子做的有用功为7.2×10³J；
（3）拉力的功率为300W．
点评：最后一问还可以根据箱子上升的时间和绳子拉下的时间相同，得到手拉绳子的速度，利用公式P=Fv求解．