Question

（2013?丹陽(yáng)市一模）小明站在地面上，用如圖所示的滑輪組豎直向下拉重物使重物勻速上升，不計(jì)繩子重及摩擦，物體重G₁=700N，動(dòng)滑輪重G₂=100N，人的重力G_人=550N，每只腳與地面的接觸面積為150cm²，則小明對(duì)繩的拉力是

400

N，此時(shí)小明對(duì)地面的壓強(qiáng)為

5000

Pa，該裝置的機(jī)械效率是

87.5%

．

Answer 1

分析：從圖中可以看出，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=2，因不計(jì)繩重及摩擦，由F=

1

2

（G_物+G_輪）求拉力大小；
對(duì)人作受力分析：受到重力、地面的支持力、繩子的向上拉力，重力等于拉力加上支持力，據(jù)此求支持力，而力的作用是相互的，可求對(duì)地面的壓力，知道受力面積，再根據(jù)壓強(qiáng)公式求對(duì)地面的壓強(qiáng)；
知道物重和拉力，利用η=

W有用

W總

=

Gh

Fs

=

Gh

Fnh

=

G

Fn

求滑輪組的機(jī)械效率，

解答：解：
由圖知，n=2，
∵不計(jì)繩重及摩擦，
∴F=

1

2

（G₁+G₂）=

1

2

（700N+100N）=400N，
∵人站在地面，G_人=F_支+F_拉，
∴F_支=G_人-F=550N-400N=150N，
∵力的作用是相互的，
人對(duì)地面的壓力：
F_壓=F_支=150N，
人對(duì)地面的壓強(qiáng)：
p=

F壓

S

=

150N

150×2×10-4m2

=5000Pa；
滑輪組的機(jī)械效率：
η=

W有用

W總

=

Gh

Fs

=

Gh

F2h

=

G

F×2

=

G物

F×2

=

700N

400N×2

=87.5%．
故答案為：400；5000；87.5%．

點(diǎn)評(píng)：本題為力學(xué)綜合題，考查了學(xué)生對(duì)壓強(qiáng)公式、使用滑輪組時(shí)有用功、總功、拉力、機(jī)械效率的計(jì)算，本題關(guān)鍵：一是不計(jì)繩重及摩擦，利用好F=

1

2

（G_物+G_輪）求拉力，二是利用好推導(dǎo)公式η=

W有用

W總

=

Gh

Fs

=

Gh

Fnh

=

G

Fn

．