Question

12．小超用如图所求的滑轮组把重为120N的重物以0.3m/s的速度匀速提起．已知小超的体重为600N，拉力为75N，拉力在竖直方向．双脚与水平面的接触面积为350cm²．重物被提起3米，求：
（1）在这个过程中，小超的拉力所做的功为多少J？拉力做功的功率为多少W？
（2）小超对水平面的压强为多少Pa？

Answer 1

分析 （1）由滑轮组的结构可以看出，承担物重的绳子股数n=2，则拉力F移动的距离s=2h．根据P=$\frac{W}{t}$求出拉力的功率；
（2）先求出人对地面的压力，再根据公式p=$\frac{F}{S}$计算压强．

解答 解：（1）拉力F移动的距离：s=2h=2×3m=6m；
拉力F所做的总功：W_总=Fs=75N×6m=450J；
因为v=$\frac{s}{t}$，所以重物被提起3米所用的时间t=$\frac{s}{v}$=$\frac{3m}{0.3m/s}$=10s，拉力做功的功率：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{450J}{10s}$=45W．
（2）超对水平面的压力F_压=G-F_拉=600N-75N=525N，
所以小超对水平面的压强p=$\frac{{F}_{压}}{S}$=$\frac{525N}{350×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=1.4×10⁴Pa．
答：（1）小超的拉力所做的功为450J，拉力做功的功率为45W；
（2）小超对水平面的压强为1.4×10⁴Pa．

点评 本题考查了学生对总功、功率以及压强的理解和掌握，知道相关的计算公式是解答此题的关键．