题目

如图所示，一名体重为600N、双脚与地面接触面积为0.04m2的学生站在水平地面上，要用滑轮组在10s内将300N的重物匀速提升1m。 （1） 未拉绳子前，他站在地面上时对地面的压强多大？ （2） 画出滑轮组的绕线方式； （3） 若匀速提升过程中滑轮组的机械效率是75%，拉力F多大？ （4） 拉力的功率多大？ 答案： 解：未拉绳子时，他站在地面上时对地面的压力为 F=G=600N 对地面的压强为 p=FS=600N0.04m2=1.5×104Pa 答：未拉绳子前，他站在地面上时对地面的压强为1.5×104Pa 解：因为滑轮组要求站在地面上提升重物，所以最终的绳子自由端方向向下，则绳子的起始端应在定滑轮上，如图所示： 。 答：滑轮组的绕线方式见解析 解：由图可知n=2，则绳端移动的距离为 s=nh=2×1m=2m 拉力做的有用功为 W有=Gh=300N×1m=300J 由 η=W有用W总×100% 可得拉力做的总功为 W总=W有η=300J75%=400J 由 W=Fs 可得，拉力的大小为 F=W总s=400J2m=200N 答：若匀速提升过程中滑轮组的机械效率是75%，拉力F为200N 解：拉力的功率为 P=W总t=400J10s=40W 答：拉力的功率为40W。

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