Question

如图所示，重为1140 N的物体，它与水平地面的接触面积为1.5×10³ cm²。工人师傅用600 N的力匀速提升物体，物体的速度为0.2 m/s。（不计摩擦及绳重）

求：（1）工人师傅拉绳的功率；   

（2）滑轮组的机械效率；

（3）体重为450 N的小明用此滑轮组提升物体，但物体没有被拉动，物体对地面的最小压强为多大。

 

Answer 1

【答案】

（1）拉力的功率：

（2）滑轮组的机械效率：  

（3）由于忽略摩擦及绳重，2F = G + G_动    

动滑轮重：G_动 =2F- G = 2×600 N-1140 N = 60 N  

绳端最大拉力等于人体重力，则物体对滑轮组的拉力：F_拉 = 2 G_人-G_动

滑轮组提升物体的拉力：F_拉  ^′   = G-F_支 

物体受到的支持力：F_支 = G+ G_动-2 G_人=1140 N+60 N-2×450 N = 300 N

物体对地面的最小压强： 

【解析】（1）知道拉力大小，再求出拉力端移动的距离，利用W=Fs求出总功，再利用功率公式，求拉力做功功率；

（2）不计绳重和摩擦，可利用公式计算出拉力大小，再利用公式，计算出滑轮组的机械效率；

（3）由压强的计算公式变形后可求得小文受地面的支持力，由力的相互性可知人对地面的压力；知道压力和接触面积的大小，可利用公式计算出货物对地面的压强；

考点：力作用的相互性；滑轮组绳子拉力的计算；压强的大小及其计算；滑轮（组）的机械效率；功率的计算．

点评：本题考查了学生对有用功、总功、机械效率、功率、压强的了解与掌握，解题关键：一是区分有用功、额外功和总功（从我们做功的目的出发，对我们有用的为有用功，对我们无用但又不得不做的功为额外功，拉力对机械做的功为总功），二是求物体对地面的压力．