Question

4．如图所示，工人利用滑轮组，以250N的拉力在10秒内将400N的水泥匀速提高2m．则此过程中，工人拉力做功的功率是100W，该滑轮组的机械效率是80%；工人对地面的压力与其重力相比要小．（选填“大”或“小”）

Answer 1

分析 由图可知绳子的有效股数为2，根据s=nh求出绳端移动的距离，根据W=Fs求出工人拉力做的功，根据W=Gh求出有用功，利用η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%求出滑轮组的机械效率；工人对地面的压力等于自身的重力减去绳端在竖直方向的分力，据此判断工人对地面的压力与其重力之间的大小关系．

解答 解：由图可知，n=2，绳端移动的距离：
s=nh=2×2m=4m，
工人拉力做的功：
W_总=Fs=250N×4m=1000J，
则功率为P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{1000J}{10s}$=100W；
拉力做的有用功：
W_有=Gh=400N×2m=800J，
滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{800J}{1000J}$×100%=80%；
因工人对地面的压力等于自身的重力减去绳端在竖直方向的分力，所以工人对地面的压力与其重力相比要小．
故答案为：100；80%；小．

点评 本题考查了功、功率和机械效率的计算以及重力与压力的关系，分析好工人的受力情况是关键．