题目

小李家新买的房子位于12m高的5楼上，装修时利用如图所示的滑轮组提升装修材料。小李站在地面上把一件重为400N的材料匀速提升到楼上，此过程中滑轮组的机械效率为80%．若小李质量为65kg，双脚与地面的接触面积为400cm2（不计绳重及摩擦，g取10N/kg） 求： （1） 在此过程中小李所做的总功是多少？ （2） 在此过程中，小李对地面的压强是多少？ （3） 小李利用此滑轮组提升装修材料时，一次能提起重物的重力不能超过多少N？ 答案： 解：小李做的有用功：W有用＝Gh＝400N×12m＝4800J， 由η＝ W有用W总 得小李做的总功：W总＝ W有用η ＝ ＝6000J 答：在此过程中小李所做的总功是6000J 解：由图知，n＝2，拉力端移动距离s＝2h＝2×12m＝24m， 由W总＝Fs可得绳端的拉力：F＝ W总s ＝ 6000J24m ＝250N， 小李的重力：G人＝m人g＝65kg×10N/kg＝650N， 小李向下拉绳子时，绳子对他施加了向上的250N拉力， 此过程中他对地面的压力：F压＝G人﹣F＝650N﹣250N＝400N， 他对地面的压强：p＝ FS ＝ 400N400×10−4m2 ＝10000Pa 答：在此过程中，小李对地面的压强为10000Pa； 解：不计绳重和绳与滑轮间的摩擦，拉力F＝ 12 （G+G动）， 则动滑轮的重力：G动＝2F﹣G＝2×250N﹣400N＝100N， 小李的最大拉力：F最大＝G人＝650N， 因为F最大＝ 12 （G最大+G动）， 所以提升的最大物体重力：G最大＝2F最大﹣G动＝2×650N﹣100N＝1200N 答：小李利用此滑轮组提升装修材料时，一次能提起重物的重力不能超过1200N。

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