Question

如图所示，小强使用滑轮组匀速提升重为800N的物体A时，他对地面产生的压强为3000Pa．已知小强的体重为620N，他每只脚与地面的接触面积为200cm²．若不计绳重和摩擦．求：
（1）小强对地面的压力为多大；
（2）小强对绳子的拉力为多少；
（3）此过程中，滑轮组的机械效率能否达到100%，若不能，请说出提高该滑轮组机械效率的途径（只说一个即可）；
（4）小强使用此滑轮组最多能提起多重的物体．

Answer 1

分析：（1）据压强公式，计算出此时人对地面的压力；
（2）据人的重力进而可判断出人所受到的绳子的拉力，即知道了小强对绳子的拉力；
（3）由于滑轮和绳的自重以及摩擦存在，导致滑轮组的机械效率不能达到100%；
（4）由于小强的体重是620N，故绳子上的最大拉力是620N，再据吊着动滑轮绳子的段数即可判断该题的答案．

解答：解：（1）据公式p=

F

S

得：F=PS=3000Pa×2×200×10^-4 m²=120N；所以此时人对地面的压力F_N=F=120N；
（2）所以F_拉=G-F_N=620N-120N=500N，所以小强对绳子的拉力是500N；
（3）由于滑轮和绳的自重以及摩擦存在，导致滑轮组的机械效率不能达到100%；
提高滑轮组的机械效率可以减轻动滑轮和绳的自重；减小绳与轮以及轮和轴之间的摩擦；在绳子能承受的拉力范围内，增大物重．
（4）当F_拉=G_人=620N时，能提起最重的物体，即G_物+G_动=2F_拉，即
G_物=2F_拉-G_动=2×620N-200N=1040N；
答：（1）小强对地面的压力为120N；
（2）小强对绳子的拉力是500N；
（3）不能；减小绳与轮以及轮和轴之间的摩擦．
（4）小强使用此滑轮组最多能提起物体的重力是1040N．

点评：本题考查机械效率的计算，难点是对物体进行受力分析，找出各个物理量之间的关系，求物体的重力是解题的关键．