Question

【题目】如图所示，重为1080N的物体与水平地面的接触面积为1.5×103cm2。工人师傅用600的力匀速提升物体，物体上升的速度为0.2m/s。(不计摩擦及绳重)求：

（1）工人师傅拉绳的功率为多少?

（2）滑轮组的机械效率为多少?

（3）体重为450N的小杰用此滑轮组提升物体，但物体没有被拉动，这时物体对地面的最小压强为多大?

Answer 1

【答案】（1）240W；（2）90%；（3）2000Pa

【解析】

滑轮组的动滑轮绕2段绳；

（1）绳子自由端移动的速度：v绳=2v=2×0.2m/s=0.4m/s，

拉力的功率：P== Fv绳=600N×0.4m/s=240W；

（2）滑轮组的机械效率：η====90%；

（3）由于忽略摩擦及绳重，2F=G+G动，

动滑轮重：G动=2F-G=2×600N-1080N=120N，

绳端最大拉力等于人体重力，则物体对滑轮组的拉力：F拉=2G人-G动，

滑轮组提升物体的拉力：F拉=G-F支，

物体受到的支持力：F支=G+G动-2G人=1080N+120N-2×450N=300N，

物体对地面的最小压强：p==2000Pa。

答：（1）工人师傅拉绳的功率为240W；

（2）滑轮组的机械效率为90%；

（3）物体对地面的最小压强为是2000Pa。