Question

一个自重600N的人，站在井口．他通过滑轮组在1min内将重为360N的物体从10m深得井底匀速提到井口（如图所示）．不计动滑轮和绳重，该装置的机械效率是80%，这个人每只脚与井口地面的接触面积为200cm2，则下列说法正确的是（　　）

A．人在此过程中做功3.6×10³J

B．人在此过程中做功的功率为75W

C．人拉绳子的拉力大小为120N

D．人对地面的压强是1.875×10⁴Pa

Answer 1

分析：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已知物重和物体被提起的高度，可求出有用功W_有用=Gh，又已知机械效率η，可求出总功W_总=

W有用

η

；
②利用公式P=

W

t

可求出人在此过程中做功的功率；
③利用公式F=

W

s

可求出人拉绳子的拉力；
④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p=

F

S

求人对地面的压强．

解答：解：①此过程做的有用功W_有用=Gh=360N×10m=3600J，
此过程做的总功W_总=

W有用

η

=

3600J

80%

=4500J；
②人在此过程中做功的功率为P=

W总

t

=

4500J

60s

=75W；
③由图知，n=3，拉力端移动的距离：s=3h=3×10m=30m，
人拉绳子的拉力F=

W总

s

=

4500J

30m

=150N；
④人对地面的压力：F_压=F+G_人=150N+600N=750N，
s=200×10^-4m²×2=0.04m²，
此时人对地面的压强：
p=

F压

s

=

750N

0.04m2

=18750Pa=1.875×10⁴Pa．
故选：B、D．

点评：本题考查了功的计算、功率的计算、压强的计算、机械效率的计算，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．