Question

5．如圖所示，一名體重為700N、雙腳與地面接觸面積為0.04m²的人站在水平地面上，他用500N的拉力，在20s內(nèi)將800N的重物勻速提升1m．求：
（1）拉重物前，人對地面的壓強；
（2）拉力做功的功率；
（3）滑輪組的機械效率．

Answer 1

分析 （1）人對地面的壓力等于人的體重，知道接觸面積（受力面積），利用p=$\frac{F}{S}$求人對地面的壓強；
（2）由圖知，使用滑輪組承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=2，拉力端移動的距離s=2h，知道拉力，利用W=Fs求拉力做的總功，再利用P=$\frac{W}{t}$求拉力做功功率；
（3）利用W=Gh求拉力做的有用功，再利用效率公式求滑輪組的機械效率．

解答 解：
（1）拉重物前，人對地面的壓力：F=G=700N，
人對地面的壓強：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{700N}{0.04{m}^{2}}$=1.75×10⁴Pa；
（2）由圖知，n=2，拉力端移動的距離s=2h=2×1m=2m，
拉力做的總功：
W_總=Fs=500N×2m=1000J，
拉力做功的功率：
P=$\frac{{W}_{總}}{t}$=$\frac{1000J}{20s}$=50W；
（3）拉力做的有用功：
W_有用=Gh=800N×1m=800J，
滑輪組的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{800J}{1000J}$×100%=80%．
答：（1）拉重物前，人對地面的壓強為1.75×10⁴Pa；
（2）拉力做功的功率為50W；
（3）滑輪組的機械效率為80%．

點評 本題為力學(xué)綜合題，考查了壓強、功、功率和機械效率的計算，雖然知識點多、綜合性強，但都屬于基礎(chǔ)，難度不大．