Question

1．如圖所示，一個(gè)體重為600N，雙腳與地面的接觸面積為300cm²的同學(xué)，用滑輪組將重500N的物體在10秒內(nèi)勻速提升了2m，已知?jiǎng)踊�輪重�?00N（不計(jì)繩重和摩擦），則提升重物的過(guò)程中（　�。�

• A． 拉力的大小為300N
• B． 拉力做的有用功是1200J
• C． 滑輪組的機(jī)械效率為83.3%
• D． 人對(duì)地面的壓強(qiáng)為1×10⁴Pa

Answer 1

分析 從滑輪組的結(jié)構(gòu)圖上看出，直接從動(dòng)滑輪上引出的繩子股數(shù)n=2，s=2h；
（1）不計(jì)繩重和摩擦，利用F=$\frac{1}{2}$（G+G_輪）求拉力；
（2）知道物重G和升高的高度h，利用W=Gh求出有用功；
（3）知道拉力大小，再求出拉力端移動(dòng)的距離，利用W=Fs求出總功，根據(jù)機(jī)械效率的公式求滑輪組的機(jī)械效率；
（4）求出地面受到的壓力（G-F）和受力面積（雙腳站立），再利用壓強(qiáng)公式求工人對(duì)地面的壓強(qiáng)．

解答 解：
由圖可知，n=2，拉力端移動(dòng)的距離s=2h=2×2m=4m；
A、不計(jì)繩重和摩擦，拉力F=$\frac{1}{2}$（G+G_輪）=$\frac{1}{2}$（500N+100N）=300N，故A正確；
B、當(dāng)提升G=500N的重物時(shí)，W_有=Gh=500N×2m=1000J，故B錯(cuò)；
C、拉力做的總功：W_總=Fs=300N×4m=1200J，
滑輪組的機(jī)械效率：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{1000J}{1200J}$×100%≈83.3%，故C正確；
D、地面受到的壓力：F_壓=G_人-F=600N-300N=300N，
S=300cm²=0.03m²，
人對(duì)地面的壓強(qiáng)：
p=$\frac{{F}_{壓}}{s}$=$\frac{300N}{0.03{m}^{2}}$=1×10⁴Pa，故D正確．
故選ACD．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了使用滑輪組拉力、有用功、總功、機(jī)械效率、壓強(qiáng)的計(jì)算，解題關(guān)鍵：一是區(qū)分有用功、總功（從我們做功的目的出發(fā)，對(duì)我們有用的為有用功，對(duì)我們無(wú)用但又不得不做的功為額外功，拉力對(duì)機(jī)械做的功為總功），二是求人對(duì)地面的壓力．