题目内容
【题目】综合题一名体重为500N、双脚与地面总接触面积为400cm2的学生站在水平地面上,要用滑轮组在将600N的重物匀速提升1m.
(1)他站在地面上时对地面的压强多大?
(2)画出滑轮组的绕线方式;
(3)若匀速提升过程中滑轮组的机械效率是75%,拉力F多大?
【答案】
(1)解:学生对地面的压力:F=G人=500N,
他对地面的压强:p= = =1.25×104Pa;
答:他站在地面上时对地面的压强为1.25×104Pa;
(2)解:由图可知,学生站在地面上,所以最终的绳子自由端方向向下,则绳子的起始端应在定滑轮的挂钩上,如图所示:
答:如上图所示;
(3)解:由图可知,n=2,则绳端移动的距离:s=2h,
由η= = = = 可得绳端的拉力:
F= = =400N.
答:若匀速提升过程中滑轮组的机械效率是75%,拉 力F为400N.
【解析】(1)水平面的物体,对水平地面的压力大小与物体重力大小相等,由p= 解题;(2)该学生站在地面上,所以绳子自由端拉力向下,由此画出滑轮组的绕线方式;(3)由图可知滑轮组绳子的有效股数,根据s=nh求出绳端移动的距离,利用η= ×100%求出总功,利用W=Fs求出拉力的大小.
【考点精析】通过灵活运用压强的大小及其计算和滑轮(组)的机械效率,掌握压强的计算公式及单位:公式:p =F/s ,p表示压强,F表示压力,S表示受力面积压力的单位是 N,面积的单位是 m2, 压强的单位是 N/m2,叫做帕斯卡,记作Pa .1Pa=1N/m2.(帕斯卡单位很小,一粒平放的西瓜子对水平面的压强大约为20Pa);关于滑轮组机械效率的计算:W有用 = G·h;W总 = F·s; s = n·h (1)η=W有用 / W总 (2)η= W有用 / W总 = Gh/Fs = Gh/nFh = G/(nF)即可以解答此题.