Question

3．小明用如圖所示的拉力器健身，在拉桿處用力往下拉，把配重提起從而起到鍛煉身體的作用．（該題計(jì)算過程g取10牛/千克）
（1）該拉力器中滑輪A、B的作用是改變拉力方向．
（2）拉力器的配重是由四塊金屬塊組成的，其中四塊金屬的總質(zhì)量為20千克，底面積為0.025米²，求如圖靜置時(shí)這四塊金屬對(duì)地面的壓強(qiáng)是多少？
（3）小明若用250牛的拉力向下拉動(dòng)拉桿，且在力的作用下使配重升高0.4米，求小明拉力做的功為多少？

Answer 1

分析 （1）該拉力器中滑輪A、B都是定滑輪，根據(jù)定滑輪不省力能改變力的方向的特點(diǎn)作出判斷；
（2）如圖靜置時(shí)這四塊金屬對(duì)地面的壓力和自身的重力相等，根據(jù)F=G=mg求出其大小，又知道底面積的大小，根據(jù)p=$\frac{F}{S}$求出對(duì)地面的壓強(qiáng)；
（3）繩子自由端移動(dòng)的距離等于配重塊上升的高度，又知拉力，根據(jù)W=Fs可求出拉力做的功．

解答 解：（1）該拉力器中滑輪A、B都是定滑輪，定滑輪能改變力的方向，向上提重物通過定滑輪改變力方向，向下拉繩子即可把重物提上去．
（2）如圖靜置時(shí)這四塊金屬對(duì)地面的壓力：
F=G=mg=20kg×10N/kg=200N，
對(duì)地面的壓強(qiáng)：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{200N}{0.025{m}^{2}}$=8000Pa；
（3）拉他的拉力做功：
W=F′s=F′h=250N×0.4m=100J．
答：（1）改變拉力方向；
（2）如圖靜置時(shí)這四塊金屬對(duì)地面的壓強(qiáng)是8000Pa；
（3）小明拉力做的功為100J．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了動(dòng)滑輪的特點(diǎn)和重力公式、壓強(qiáng)公式、做功公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是知道水平面上物體的壓力和自身的重力相等．