Question

（2005?溫州）今天，小明是學校的升旗手，他將一面國旗在國歌聲中勻速升到旗桿頂端．請問：
（1）旗桿頂端裝有定滑輪，利用它來升國旗，目的是改變

改變力的方向

；
（2）國旗勻速上升過程中

重力勢能

 能會逐漸增大；
（3）小明體重600牛，每只鞋與水平地面的接鈾面積約為200厘米²．小明在國旗下敬禮時，對地的壓強是多少？

Answer 1

分析：（1）根據定滑輪的優點可以確定旗桿頂端安裝定滑輪的目的．
（2）根據重力勢能的因素可以確定其大小的變化．
（3）敬禮時，小明站立在地面上雙腳著地，由此可以確定其受力面積；利用小明的重力可以得到其對地面的壓力．根據壓強的計算公式可以求出其對地面的壓強．

解答：解：（1）要把國旗升到旗桿頂端，就需要站在地面上而對國旗施加一個向上的力，由于定滑輪能夠改變力的方向，所以在旗桿的頂部安裝一個定滑輪．
（2）國旗在勻速上升過程中，質量不變，高度增加，根據重力勢能的決定因素，可以確定其重力勢能不斷增加．
（3）當小明站在水平地面上時，其對水平地面的壓力等于小明的重力即：F=G=600N，小明與地面的接觸面積為兩個腳的面積，S=400cm²=4×10^-2m²，
根據壓強的計算公式：P=

F

S

=

600N

4×10-2m2

=1.5×10⁴Pa．
故答案為：（1）定滑輪可以改變力的方向；（2）重力勢能；（3）1.5×10⁴Pa．

點評：在第二問中，也可以填機械能，因為機械能等于動能和重力勢能之和．物體的動能不變，重力勢能增加，所以機械能也增加．