Question

10．如图甲所示，质量为5t，底面积为20m²的货物静止在地面．现用建筑工地起重机把货物吊起（如图乙）．5s内从A点匀速竖直提升到B点，再从B点匀速水平移动25s到达C点，所用时间及各点间距离如图丙所示．求

（1）货物的重力（g=10N/kg）
（2）货物在地面静止时对地面的压强
（3）A到C过程，起重机对货物拉力做的功
（4）A到B过程，起重机对货物拉力的功率．

Answer 1

分析 （1）已知货物的质量，可先算出它的重力；
（2）物体静止于水平面上时，对水平面的压力等于其自重，再结合货物的底面积，由压强定义式即可求解；
（3）做功的两个必要因素：作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离；
（4）被货物提升的过程中，运动的距离为5m，用时5s，提升重物时，根据提升的距离可计算出克服物重做的功，再结合所用时间，由P=$\frac{W}{t}$求出功率．

解答 解：
（1）货物的质量：m=5t=5000kg；
货物的重力：G=mg=5000kg×10N/kg=50000N；
（2）货物对地面的压强：P=$\frac{F}{S}$=$\frac{G}{S}$=$\frac{5×1{0}^{4}N}{20{m}^{2}}$=2.5×10³Pa，
（3）因为起重机的拉力在BC段对货物不做功，所以
W=Fs=5×10⁴N×5m=2.5×10⁵J，
（4）起重机对货物拉力的功率：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{2.5×1{0}^{5}J}{5s}$=5×10⁴W．
答：（1）货物的重力是50000N；
（2）货物在地面静止时对地面的压强为2.5×10³Pa；
（3）A到C过程，起重机对货物拉力做的功2.5×10⁵J；
（4）A到B过程，起重机对货物拉力的功率为5×10⁴W．

点评 题目涉及的压强、功率、杠杆平衡条件的计算都比较简单，重在读懂题意、看清图示，找好对应的物理量和合适的物理公式较为关键．