Question

【題目】一名體重為520N、雙腳與地面接觸面積為400cm2的學生站在水平地面上向下拉繩，用滑輪組在10s內將400N的重物勻速提升1m．提升重物的過程中滑輪組的機械效率是80%（不計繩重及摩擦），求：

（1）畫出滑輪組的繞線方式；

（2）拉力F的大小；拉力F的功率；

（3）他站在地面上勻速拉繩時地面對人的支持力．

Answer 1

【答案】（1）滑輪組的繞線方式如圖所示；

（2）拉力F的大小，拉力F的功率為50W；

（3）他站在地面上勻速拉繩時地面對人的支持力為270N

【解析】

試題分析：

（1）由圖可知，學生站在地面上，所以最終的繩子自由端方向向下，則繩子的起始端應在定滑輪上，如圖所示：

（2）不計繩重和摩擦，由η===可得：

80%=

F=250N；

拉力端移動距離s=2h=2×1m=2m，

拉力做功：W總=Fs=250N×2m=500J，

拉力做功功率：P===50W；

（3）他站在地面上勻速拉繩時，G人=F支+F，則

地面對人的支持力：F支=G人﹣F=520N﹣250N=270N．