Question

3．小明用如图所示的拉力器健身，在拉杆处用力往下拉，把配重提起从而起到锻炼身体的作用．（该题计算过程g取10牛/千克）
（1）该拉力器中滑轮A、B的作用是改变拉力方向．
（2）拉力器的配重是由四块金属块组成的，其中四块金属的总质量为20千克，底面积为0.025米²，求如图静置时这四块金属对地面的压强是多少？
（3）小明若用250牛的拉力向下拉动拉杆，且在力的作用下使配重升高0.4米，求小明拉力做的功为多少？

Answer 1

分析 （1）该拉力器中滑轮A、B都是定滑轮，根据定滑轮不省力能改变力的方向的特点作出判断；
（2）如图静置时这四块金属对地面的压力和自身的重力相等，根据F=G=mg求出其大小，又知道底面积的大小，根据p=$\frac{F}{S}$求出对地面的压强；
（3）绳子自由端移动的距离等于配重块上升的高度，又知拉力，根据W=Fs可求出拉力做的功．

解答 解：（1）该拉力器中滑轮A、B都是定滑轮，定滑轮能改变力的方向，向上提重物通过定滑轮改变力方向，向下拉绳子即可把重物提上去．
（2）如图静置时这四块金属对地面的压力：
F=G=mg=20kg×10N/kg=200N，
对地面的压强：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{200N}{0.025{m}^{2}}$=8000Pa；
（3）拉他的拉力做功：
W=F′s=F′h=250N×0.4m=100J．
答：（1）改变拉力方向；
（2）如图静置时这四块金属对地面的压强是8000Pa；
（3）小明拉力做的功为100J．

点评 本题考查了动滑轮的特点和重力公式、压强公式、做功公式的应用，关键是知道水平面上物体的压力和自身的重力相等．