题目

如图所示的晾衣装置，每个滑轮重均为0.5N，晾衣杆重4N，体重为500N的小明站立在水平地面，要提升总质量为5.6kg的三件衣服，他以拉力F竖直向下匀速拉动绳的自由端，此时小明对地面产生的压强为1.2×104Pa，在2s内，他将绳的自由端匀速竖直下拉了1m．已知小明双脚与地面的接触面积为400cm2 ． g取10N/kg，求：（1）小明通过滑轮组拉衣服时对地面的压力；（2）拉力F的功率：（3）滑轮组提升衣服的机械效率． 答案：解：（1）S=400cm2=0.04m2，由p=FS得，人对地面的压力：F压=pS=1.2×104Pa×0.04m2=480N；（2）拉力F=G﹣F压=500N﹣480N=20N，由于2s内衣服上升的距离：h=14s=14×1m=0.25m，在2s内，人做的总功：W总=Fs=20N×1m=20J；拉力F做功的功率：P==10W．（3）G衣服=m衣服g=5.6kg×10N/kg=56N；则W有=Gh=56N×0.25m=14J；滑轮组的机械效率：η=×100%=14J20J×100%=70%．答：（1）小明通过滑轮组拉衣服时对地面的压力为480N；（2）拉力F的功率为10W：（3）滑轮组提升衣服的机械效率为70%．

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