Question

工人利用如图所示的滑轮组将重300N的物体在5s内匀速提升0.5m，工人对绳的拉力为200N，则滑轮组对重物所做的有用功W_有用=________J，工人做功的功率为________W，该滑轮组此时的机械效率η=________%．已知该工人重力为600N，每只脚与地面接触面积约为200cm²，工人对地面的压强为________Pa．

Answer 1

150    40    75    1×10⁴
分析：从滑轮组的结构图上看出，直接从动滑轮上引出的绳子股数n，s=nh；
（1）知道物重G和升高的高度h，利用W=Gh求出有用功；
（2）知道拉力大小，再求出拉力端移动的距离，利用W=Fs求出总功，再利用功率公式P=求拉力做功功率；
（3）根据机械效率的公式求滑轮组的机械效率．
（4）求出地面受到的压力（G-F）和受力面积（双脚站立），再利用压强公式求工人对地面的压强．
解答：由图可知，n=2，
s=2h=2×0.5m=1m；
（1）当提升G=300N的重物时，
W_有=Gh=300N×0.5m=150J，
（2）拉力做功：W_总=Fs=200N×1m=200J，
拉力做功功率：P===40W；
（3）滑轮组此时的机械效率：
η===75%；
（4）地面受到的压力：
F_压=G-F=600N-200N=400N，
s=2×200cm²=400cm²=400×10^-4m²，
工人对地面的压强：
p===1×10⁴Pa．
故答案为：150，40，75，1×10⁴．
点评：本题考查了学生对有用功、总功、机械效率、功率、压强的了解与掌握，解题关键：一是区分有用功、额外功和总功（从我们做功的目的出发，对我们有用的为有用功，对我们无用但又不得不做的功为额外功，拉力对机械做的功为总功），二是求工人对地面的压力．