题目内容
【题目】小李家新买的房子位于12m高的5楼上，装修时利用如图所示的滑轮组提升装修材料。小李站在地面上把一件重为400N的材料匀速提升到楼上，此过程中滑轮组的机械效率为80%。若小李质量为65kg，双脚与地面的接触面积为400cm2（不计绳重及摩擦，g取10N/kg）
求：（1）在此过程中小李所做的总功是多少？
（2）在此过程中，小李对地面的压强是多少？
（3）小李利用此滑轮组提升装修材料时，一次能提起重物的重力不能超过多少N？
【答案】(1) 6000J；(2) 104Pa；(3) 1200N
【解析】
(1)小李做的有用功
W有用=Gh=400N×12m=4800J
小李做的总功
做的总功为6000J。
(2)由图知绳子股数n=2，拉力端移动距离
s=2h=2×12m=24m
绳端的拉力
小李的重力
G人=m人g=65kg×10N/kg=650N
小李向下拉绳子时，绳子对他施加了向上的250N拉力，此过程中他对地面的压力
F压=G人-F=650N-250N=400N
他对地面的压强
他对地面的压强为104Pa。
(3)不计绳重和绳与滑轮间的摩擦，拉力
则动滑轮的重力
G动=2F-G=2×250N-400N=100N
小李的最大拉力
F最大=G人=650N
因为
所以提升的最大物体重力
G最大=2F最大-G动=2×650N-100N=1200N
提升的最大物体重力为1200N。
答：(1)在此过程中小李所做的总功是6000J；
(2)在此过程中，小李对地面的压强为104Pa；
(3)小李利用此滑轮组提升装修材料时，一次能提起重物的重力不能超过1200N。
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