Question

今天，小明是学校的升旗手，他将一面国旗在国歌声中匀速升到旗杆顶端．请问：
（1）旗杆顶端装有定滑轮，利用它来升国旗，目的是改变________；
（2）小明用25N的力把质量为2kg的国旗沿竖直方向匀速拉动上升8m，此过程中小明给国旗做功________J；
（3）小明体重600N，每只鞋与水平地面的接触面积约为200cm²．小明在国旗下敬礼时，对地的压强是________Pa．

Answer 1

解：
（1）国旗杆上的滑轮为定滑轮，所以利用它来升国旗，可以改变施加力的方向；
（2）∵国旗的质量m=2kg，
∴国旗的重力G=mg=2kg×9.8N/kg=19.6N，
又∵h=8m，
∴小明对国旗做的功为W=Gh=19.6N×8m=156.8J；
（3）此时F=G=600N，s=200cm²×2=200×2×10^-4m²=4×10^-2m²．
他对地面的压强P===1.5×10⁴Pa．
故答案为：（1）力的方向；
（2）156.8；
（3）1.5×10⁴．
分析：（1）解决此题要知道定滑轮的特点：使用定滑轮不省力但能改变力的方向；
（2）已知国旗的质量，根据公式G=mg可求出国旗的重力，又知道国旗上升的高度，可利用公式W=Gh计算小明对国旗做的功；
（3）此时小明对地面的压力等于其重力；还知道每只鞋底与地面接触面积，根据公式P=可求出他对地面的压强．
点评：本题考查了重力、压力、压强和功的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，要知道在水平面上物体对水平面的压力等于物体自身的重力，解题过程中要注意单位的换算．还要注意此时给出的200cm²是每只脚与水平地面接触面积，不要把它当成双脚站立时与水平地面接触面积．