Question

（2013?張家口一模）建筑工地上擺放著很多混凝土預(yù)制件．其中一塊長(zhǎng)2m，寬20cm，厚l0cm，質(zhì)量為88kg的預(yù)制件平放在水平地面上，如圖所示．（g取10N/kg）求：
（1）預(yù)制件對(duì)地面的壓強(qiáng)是多大？
（2）如果建筑工人在1min內(nèi)，把預(yù)制件由一樓搬到三樓，至少要對(duì)預(yù)制件做多少功？工人做功的功率是多大？（每層樓高3m）
（3）如果工人站在地面上用滑輪組，把預(yù)制件吊起，若滑輪組的機(jī)械效率是80%，則工人所用拉力是多少？若不考慮繩重和摩擦，該滑輪組的動(dòng)滑輪總重是多少N？

Answer 1

分析：（1）預(yù)制件對(duì)水平地面的壓力等于它的重力，由壓強(qiáng)公式可以求出它對(duì)地面的壓強(qiáng)；
（2）由W=Gh求出做的功，然后由功率公式求出功率；
（3）由圖示滑輪組確定滑輪組承重繩子的股數(shù)，然后由效率公式的變形公式求出工人的拉力，由滑輪組公式求出動(dòng)滑輪的總重力．

解答：解：（1）預(yù)制件對(duì)水平地面的壓強(qiáng)：
p=

F

S

=

G

S

=

mg

S

=

88kg×10N/kg

2m×0.2m

=2200Pa；
（2）把預(yù)制件從一樓搬到三樓，預(yù)制件上升的高度h=（3-1）×3m=6m，
至少對(duì)預(yù)制件做功：
W=Gh=mgh=88kg×10N/kg×6m=5280J，
工人做功的功率：
P=

W

t

=

5280J

60s

=88W；
（3）由圖示滑輪組可知，承重繩子有效股數(shù)n=4，
滑輪組效率η=

W有

W總

×100%=

Gh

Fs

×100%=

Gh

Fnh

×100%=

G

nF

×100%，
則拉力F=

G

nη

=

mg

nη

=

88kg×10N/kg

4×80%

=275N，
∵F=

G+G動(dòng)滑輪

n

，
∴動(dòng)滑輪總重力：
G_{動(dòng)滑輪}=nF-G=4×275N-88kg×10N/kg=220N；
答：（1）預(yù)制件對(duì)地面的壓強(qiáng)是2200Pa；
（2）至少要對(duì)預(yù)制件做5280J的功，工人做功的功率是88W；
（3）工人所用拉力是275N，不考慮繩重和摩擦，該滑輪組的動(dòng)滑輪總重是220N．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了壓強(qiáng)、功、功率、拉力、動(dòng)滑輪重力的計(jì)算，關(guān)鍵是知道水平地面上物體對(duì)地面的壓力等于其本身的重力．