Question

（2011?绍兴模拟）如图所示，重2250N的II形钢架与地面的接触面积为2000cm²，重500N的物体底面积为0.25m²，人未施力时，物体对地面的压强为

2000

Pa；当物体被匀速提起时，钢架对地面的压强为

15000

Pa（不计绳重、滑轮重和摩擦），若在此过程中，物体上升的高度为2米，求人所做的功是

1000

J．

Answer 1

分析：人未施力时，物体对地面的压力等于重力，已知物体的底面积，则由压强公式可求得物体对地面的压强；
当物体被匀速提起时，通过对物体受力分析可知物体所受向上的拉力之和等于物体的重力，则由动滑轮的特点可求得人对绳子的拉力，则对钢架进行受力分析可知钢架对地面的压力，则由压强公式可求得钢架对地面的压强；
已知物体的重力和物体提升的高度，根据公式W=Gh可求人做的功．

解答：解：物体对地面的压力F₁=G₁=500N，
物体对地面的压强P₁=

F1

S1

=

500N

0.25m2

=2000Pa；
设人拉绳的拉力为F，当物体匀速上升时，物体竖直方向合力为零，即2F=G，
则F=

G1

2

=

500N

2

=250N；
钢架受重力、支持力、三股绳的拉力而处于静止状态，则有：
F_支=3F+G，因支持力与压力为作用力与反作用力，则压力F₂=F_支=3×250N+2250N=3000N；
则压强P₂=

F2

S2

=

3000N

0.2m2

=15000Pa；
人做的功W=Gh=500N×2m=1000J；
故答案为：2000；15000；1000J．

点评：本题考查动滑轮的特点及压强公式，在解题时先通过受力分析求得压力，则由压强公式即可求得压强．