Question

如图所示，一个底面积为6400cm²的正方体重640N，放在水平地面上，一个人站在地上利用滑轮组将重物匀速提起来．求：
（1）人还没有用力拉之前，重物对地面的压强是多大？
（2）要想使人所用的拉力最小，请在图上画出滑轮组上绳子的绕法．
（3）如果人对绳子的实际拉力是320N，在20s内把物体提升2m，求滑轮组的机械效率是多少？
（4）求这20s内人拉力的功率是多少？

Answer 1

解：（1）F=G=640N，
p===1000Pa
（2）从绳子的末端开始绕滑轮组．如图：
（3）W_有=Gh=640N×2m=1280J，
滑轮组有3段绳，s=3h=3×2m=6m，
W_总=Fs=320N×6m=1920J，
η===66.7%．
（4）P===96W．
答：（1）人还没有用力拉之前，重物对地面的压强是1000Pa．
（2）如上图．
（3）如果人对绳子的实际拉力是320N，在20s内把物体提升2m，求滑轮组的机械效率是66.7%．
（4）求这20s内人拉力的功率是96W．
分析：（1）知道压力和受力面积，根据压强公式求出重物对地面的压强．
（2）要使人的拉力最小，要使承担重物和动滑轮绳子段数更多．站在地面上拉滑轮组，一般要从绳子末端绕起．
（3）根据绳子承担物体的段数，求出当物体升高2m时，绳子自由端移动的距离．
知道物体重、物体升高的距离、拉力、拉力移动的距离，求出有用功、总功、机械效率．
（4）知道拉力做的总功和时间，求出拉力的功率．
点评：滑轮组机械效率的计算是比较典型的习题，本题涉及到压力、压强、有用功、总功、机械效率、功率计算，计算比较简单，但是综合性很强，给解题带来难度．