Question

18．一个自重为600N的人站在水平地面，他通过滑轮组用200N的拉力，将重为320N的物体匀速提升10m，用时5min，如图所示，请回答下列问题：
（1）此滑轮组的有用功为多少？
（2）人做功的功率为多少？
（3）此人的每只脚与水平地面的接触面积为200cm²在提升重物的过程中，他对地面的压强多大？

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．
已知重为320N的物体匀速提升10m，利用W=Gh可求得有用功；
（2）题目告诉了拉力大小，利用W=Fs求总功，知道做功时间利用P=$\frac{W}{t}$求人做功的功率；
（3）此时人对水平地面的压力等于自身的重力减去拉力，再利用压强公式求出他对地面的压强．

解答 解：（1）有用功：W_有=Gh=320N×10m=3200J；
（2）由图知，s=2h=2×10m=20m，
人做功：W_总=Fs=200N×20m=4000J；
功率：P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{4000J}{5×60s}$=13.33W；
（3）此时人对水平地面的压力F=G-F_拉=600N-200N=400N，
S=2×200cm²=400cm²=0.04m²，
此时他对地面的压强p=$\frac{F}{S}$=$\frac{400N}{0.04{m}^{2}}$=10000Pa．
答：（1）此滑轮组的有用功为3200J；
（2）人做功的功率为13.33W；
（3）在提升重物的过程中，他对地面的压强为10000Pa．

点评 本题考查功、功率、压强的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，要知道在水平面上物体对水平面的压力等于物体自身的重力，解题过程中要注意单位的换算．