Question

【題目】某人站在水平高臺(tái)上用如圖所示的滑輪組提升重物，不計(jì)繩重和摩擦．第一次他勻速提升重物G1=150N時(shí)，人豎直向上拉繩的力為F1，人對(duì)高臺(tái)的壓強(qiáng)為p1；第二次他勻速提升另一重物G2=270N時(shí)，人豎直向上拉繩的力為F2，人對(duì)高臺(tái)的壓強(qiáng)為p2．兩次物體勻速上升的速度均為0.5m/s，人的重力G人=500N，且p1：p2=14：15．求：

（1）若人的雙腳與高臺(tái)的總接觸面積為4×10﹣2m2，當(dāng)人站在高臺(tái)上沒(méi)有拉繩時(shí)，人對(duì)高臺(tái)的壓強(qiáng)；

（2）第一次提升重物時(shí)，克服物體重力做功的功率；

（3）第二次提升重物時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率．

Answer 1

【答案】（1）1.25×104Pa；（2）75W；（3）90%

【解析】

試題分析：（1）當(dāng)人站在高臺(tái)上沒(méi)有拉繩時(shí)，對(duì)高臺(tái)的壓力：F壓=G人=500N，

人對(duì)高臺(tái)的壓強(qiáng)：p人===1.25×104Pa；

（2）第一次提升重物時(shí)，克服物體重力做功的功率：P=G1v=150N×0.5m/s=75W；

（3）由圖可知，n=3，則繩子自由端的拉力：F=（G+G動(dòng)）=（G+G動(dòng)），

人對(duì)高臺(tái)的壓力：F壓=G人+F=G人+（G+G動(dòng)），

對(duì)高臺(tái)的壓強(qiáng)：p===，

第一次他勻速提升重物G1=150N時(shí)，

p1===

p2===，

則===，

解得：G動(dòng)=30N，

由η=×100%=×100%=×100%可得，第二次提升重物時(shí)滑輪組的機(jī)械效率：

η=×100%=×100%=90%