Question

18．一個自重為600N的人站在水平地面，他通過滑輪組用200N的拉力，將重為320N的物體勻速提升10m，用時5min，如圖所示，請回答下列問題：
（1）此滑輪組的有用功為多少？
（2）人做功的功率為多少？
（3）此人的每只腳與水平地面的接觸面積為200cm²在提升重物的過程中，他對地面的壓強(qiáng)多大？

Answer 1

分析 （1）由滑輪組的結(jié)構(gòu)可以看出，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=2，則拉力F移動的距離s=2h．
已知重為320N的物體勻速提升10m，利用W=Gh可求得有用功；
（2）題目告訴了拉力大小，利用W=Fs求總功，知道做功時間利用P=$\frac{W}{t}$求人做功的功率；
（3）此時人對水平地面的壓力等于自身的重力減去拉力，再利用壓強(qiáng)公式求出他對地面的壓強(qiáng)．

解答 解：（1）有用功：W_有=Gh=320N×10m=3200J；
（2）由圖知，s=2h=2×10m=20m，
人做功：W_總=Fs=200N×20m=4000J；
功率：P=$\frac{{W}_{總}}{t}$=$\frac{4000J}{5×60s}$=13.33W；
（3）此時人對水平地面的壓力F=G-F_拉=600N-200N=400N，
S=2×200cm²=400cm²=0.04m²，
此時他對地面的壓強(qiáng)p=$\frac{F}{S}$=$\frac{400N}{0.04{m}^{2}}$=10000Pa．
答：（1）此滑輪組的有用功為3200J；
（2）人做功的功率為13.33W；
（3）在提升重物的過程中，他對地面的壓強(qiáng)為10000Pa．

點評 本題考查功、功率、壓強(qiáng)的計算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用，要知道在水平面上物體對水平面的壓力等于物體自身的重力，解題過程中要注意單位的換算．