Question

如圖所示，一個邊長為80cm的正方體重640N，放在水平地面上，一個人站在地上利用滑輪組將重物勻速提起來．求：
（1）人還沒有用力拉之前，重物對地面的壓強是多大？
（2）如果人對繩子的實際拉力是320N，滑輪組的機械效率是多少？若重物上升的速度是0.2m/s，人拉繩的功率是多少？

Answer 1

分析：（1）先根據面積公式求出正方體的底面積，再根據水平面上物體對地面的壓力和重力相等，利用壓強公式求出重物對地面的壓強；
（2）分析圖中與動滑輪相連的繩子段數n，根據滑輪組機械效率η=

W有用

W總

=

Gh

FS

=

Gh

Fnh

=

G

Fn

求出其大小；
再根據P=

W總

t

=

FS

t

=

Fnh

t

=FnV_物求出人拉繩的功率．

解答：解：（1）正方體與地面的接觸面積為：S=a²=（0.8m）²=0.64m²，
重物對地面的壓強為：P=

F

S

=

G

S

=

640N

0.64m2

=1000Pa；
（2）由圖可知：承擔拉力的繩子段數是：n=3，
滑輪組的機械效率是：η=

W有用

W總

=

Gh

FS

=

G

Fn

=

640N

3×320N

≈67%，
人拉繩的功率為：P=

W總

t

=

FS

t

=

Fnh

t

=FnV_物=320N×3×0.2m/s=192W．
答：（1）人還沒有用力拉之前，重物對地面的壓強為1000Pa；
（2）滑輪組的機械效率約為67%，人拉繩的功率為192W．

點評：本題考查了壓強、機械效率、功率的計算，關鍵是公式的靈活運用和計算式推導，解題過程還要注意單位的換算．