试题

题目:
(2002·温州)一个自重600牛的人站在井口,他通过滑轮组在1分钟内将重为360牛的物体从10米深的井底匀速提到井口(如右图).不计动滑轮和绳重、滑轮摩擦力,请回答下列问题:
①这个人在上述过程中做功的功率多大?青果学院
②这个人每只脚同井口地面的接触面积为200厘米3,在提升重物时,这个人对地面压强为多大?
答案
解:①由图知,n=3,
拉力端移动的距离:
s=3h=3×10m=30m,
∵不计动滑轮和绳重、滑轮摩擦力,
F=
1
3
G=
1
3
×360N=120N,
拉力做功:
W=Fs=120N×30m=3600J,
拉力做功功率:
P=
W
t
=
3600J
60s
=60W;
②∵力的作用是相互的,
∴绳子对人的拉力:
F′=F=120N,
人对地面的压力:
F=F′+G=120N+600N=720N,
s=200×10-4m2×2=0.04m2
此时人对地面的压强:
p=
F
s
=
720N
0.04m2
=18000Pa.
答:①这个人在上述过程中做功的功率为60W;
②这个人对地面压强为18000Pa.
解:①由图知,n=3,
拉力端移动的距离:
s=3h=3×10m=30m,
∵不计动滑轮和绳重、滑轮摩擦力,
F=
1
3
G=
1
3
×360N=120N,
拉力做功:
W=Fs=120N×30m=3600J,
拉力做功功率:
P=
W
t
=
3600J
60s
=60W;
②∵力的作用是相互的,
∴绳子对人的拉力:
F′=F=120N,
人对地面的压力:
F=F′+G=120N+600N=720N,
s=200×10-4m2×2=0.04m2
此时人对地面的压强:
p=
F
s
=
720N
0.04m2
=18000Pa.
答:①这个人在上述过程中做功的功率为60W;
②这个人对地面压强为18000Pa.
考点梳理
滑轮组及其工作特点;压强的大小及其计算;功率的计算.
由滑轮组的结构可以看出,承担物重的绳子股数n=3,则s=3h.
①不计动滑轮和绳重、滑轮摩擦力,利用F=
1
3
G求拉力大小,知道物体提升的高度,利用s=3h求拉力移动的距离,利用W=Fs求拉力做功,又知道做功时间,再利用功率公式求拉力做功功率;
②人对地面的压力等于人重加上绳子对人的拉力(等于人对绳子的拉力),求出地面的受力面积,利用压强公式求人对地面的压强.
本题考查了功的计算、功率的计算、压强的计算,知识点多、综合性强,要求灵活运用公式,知道人对地面的压力等于人重加上绳子对人的拉力是第二问的关键.
计算题;压轴题.
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