Question

【題目】小華用如圖所示的滑輪組提升物體A。已知小華的質(zhì)量為64kg，每只鞋與地面的接觸面積為100cm2。在勻速豎直提升物體A的過程中，小華施加在繩子自由端豎直向下的拉力F為400N，物體A上升的速度vA為0.1m/s， 滑輪組的機械效率為90%，不計繩重和滑輪與軸的摩擦。（g 取 10N/kg）

(1)拉力F做功的功率；

(2)物體A所受的重力；

(3)在1min時間內(nèi)，滑輪組做的有用功；

(4)小華站立在地面上拉繩子的過程中，對地面的壓強有多大？

Answer 1

【答案】(1)120W；(2)1080N；(3)6.48×103J；(4)1.2×104Pa

【解析】

(1)動滑輪上繩子段數(shù)n=3，故

v繩= nvA =3×0.1m/s=0.3m/s

拉力F做功的功率

P=Fv繩=400N×0.3m/s=120W

(2)滑輪組的機械效率

G物=ηnF=90%×3×400N=1080N

(3)1min時間內(nèi)，物體A上升的高度由得

s=vt=0.1m/s×60s=6m

W有=G物h=1080N×6m=6.48×103J

(4)小華的重力

G華=m華g=64kg×10N/kg=640N

小華對地面壓力

F壓=F支=G華-F拉=640N-400N=240N

小華與地面的接觸面積

S=2S鞋=2×100×10-4m2=2×10-2m2

小華對地面壓強

答：(1)拉力F做功的功率是120W；

(2)物體A所受的重力是1080N；

(3)在1min時間內(nèi)，滑輪組做的有用功是6.48×103J；

(4)小華站立在地面上拉繩子的過程中，對地面的壓強是1.2×104Pa。