Question

如圖 所示，工人通過滑輪組使重600N 的箱子以0.4m/s 的速度從地面升到12m高的五樓上．求：
（1）若箱子平放時(shí)與樓板的接觸面積為0.15m²，箱子對(duì)樓板的壓強(qiáng)為多少？
（2）工人吊起箱子過程中做的有用功是多少？
（3）若滑輪組的機(jī)械效率為80%，則工人做功的功率為多少？

Answer 1

【答案】分析：（1）已知箱子的重力，可以得到箱子對(duì)樓板的壓力；已知壓力與接觸面積，利用公式P=得到壓強(qiáng)；
（2）使用滑輪組的目的是提升重物，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時(shí)間；已知有用功和機(jī)械效率，可以得到總功；已知總功和拉起箱子的時(shí)間利用P=得到拉力的功率．
解答：解：
（1）箱子對(duì)樓板的壓力為F=G=600N
箱子對(duì)樓板的壓強(qiáng)為P===4×10³Pa；
（2）對(duì)箱子做的有用功為W_有用=Gh=600N×12m=7.2×10³J；
（3）箱子上升所用的時(shí)間為t===30s
拉力做的總功為W_總===9×10³J
拉力的功率為P===300W．
答：
（1）箱子對(duì)樓板的壓強(qiáng)為4×10³Pa；
（2）對(duì)箱子做的有用功為7.2×10³J；
（3）拉力的功率為300W．
點(diǎn)評(píng)：最后一問還可以根據(jù)箱子上升的時(shí)間和繩子拉下的時(shí)間相同，得到手拉繩子的速度，利用公式P=Fv求解．