题目内容
9．
一体重为600N，双脚与地面接触面积为0.05m2的工人，用如图所示的滑轮组将体积为0.01m3重为900N的物体A在水中匀速提高了0.5m，此时该滑轮组的机械效率80%，求：（不计绳重及摩擦，g=10N/kg）（1）工人自由站在水平地面上，对地面的压强；
（2）物体A在水中匀速提高0.5m，拉力所做的有用功；
（3）物体拉出水面后，使用该滑轮组，这个工人最多能提起多重的物体．
分析 （1）工人自由站在水平地面上时对地面的压力和自身的重力相等，根据F=G=mg求出其大小，再根据p=$\frac{F}{S}$求出对地面的压强；
（2）物体A浸没时排开水的体积和自身的体积相等，根据阿基米德原理求出受到的浮力，物体A的重力减去受到的浮力即为滑轮组绳子的拉力，根据W=Fs求出拉力所做的有用功；
（3）根据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%求出物体A在水中匀速提高时的总功，总功减去有用功即为额外功，也是克服动滑轮重力做的功，根据W=Gh求出动滑轮的重力；物体拉出水面后，当工人的拉力和自身的重力相等时该滑轮组提起的物体的重力最大，根据F=$\frac{1}{n}$（G+G动）求出提起的最大物重．
解答 解：（1）工人自由站在水平地面上时对地面的压力：
F压=G人=600N，
对地面的压强：
p=$\frac{{F}_{压}}{S}$=$\frac{600N}{0.05{m}^{2}}$=1.2×104Pa；
（2）物体A浸没在水中时受到的浮力：
F浮=ρgV=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.01m3=100N，
滑轮组对物体A的拉力：
F拉=G-F浮=900N-100N=800N，
拉力所做的有用功：
W有=Gh=800N×0.5m=400J；
（3）由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%可得，物体A在水中匀速提高时的总功：
W总=$\frac{{W}_{有}}{η}$=$\frac{400J}{80%}$=500J，
由W总=W有+W额可得，额外功：
W额=W总-W有=500J-400J=100J，
动滑轮的重力：
G动=$\frac{{W}_{额}}{h}$=$\frac{100J}{0.5m}$=200N，
物体拉出水面后，当工人的拉力和自身的重力相等时该滑轮组提起的物体的重力最大，
由图可知，n=2，
由F=$\frac{1}{n}$（G+G动）可得，提起的最大物重：
G′=nF′-G动=2×600N-200N=1000N．
答：（1）工人自由站在水平地面上，对地面的压强为1.2×104Pa；
（2）物体A在水中匀速提高0.5m，拉力所做的有用功为400J；
（3）物体拉出水面后，使用该滑轮组，这个工人最多能提起1000N重的物体．
点评 本题考查了压强公式、阿基米德原理、做功公式、效率公式和滑轮组绳子拉力公式的应用，明确滑轮组在水中提升物体时的有用功是关键．
| A． | 微观粒子按尺度大小顺序排列：原子、原子核、质子、分子 | |
| B． | 能够导电的物体：人体、塑料直尺、食盐水溶液、金属笔套 | |
| C． | 分子动理论：物质是由分子组成的，分子不停地做无规则运动，分子间只存在引力作用 | |
| D． | 仪器的原理：常用温度计原理为液体的热胀冷缩；验电器原理为同种电荷相互排斥 |
| A． | 多年的积雪融化 | B． | 用煤气炉给水加热，水的温度升高 | ||
| C． | 用锯子锯木头，锯条的温度升高 | D． | 夏天广场上的石凳被晒得发烫 |
几种物质的比热容×103J/（kg?℃）
| 水 | 4.2 | 煤油 | 2.1 | 干泥土 | 0.84 | 铅 | 0.13 |
| 冰 | 2.1 | 水银 | 0.14 | 铜 | 0.39 | 砂石 | 0.92 |
| A． | 冰的比热容是2.1×103J/（kg•℃） | |
| B． | 同种物质在不同状态下，其比热容可能不同 | |
| C． | 通常沿海地区昼夜温差比内陆地区要小一些 | |
| D． | 液体物质的比热容都比固体物质的比热容大 |
| A． | 发现光的色散 | |
| B． | 测出大气压强数值 | |
| C． | 发现电磁的磁效应 | |
| D． | 判断出通电螺线管的磁极性跟电流方向的关系 |
