Question

【题目】【2016·天水卷】一名体重为560N、双脚与地面接触面积为0．04m2的学生站在水平地面上，用如图所示的滑轮组，在20s内将600N的重物匀速提升1m（绳重及绳与滑轮之间的摩擦不计）。

（1）请画出滑轮组的绕线。当这名学生未提重物时，他站在地面上对地面的压强多大？

（2）若匀速提升重物的过程中，滑轮组的机械效率是75%，拉力的功率多大？

（3）若用该滑轮组将800N的重物匀速提起1m，机械效率又是多大？

Answer 1

【答案】（1）1．4×104Pa，连线如下图所示；（2）40W；（3）80%

【解析】

（1）站立时对地面的压强为：p=FN/S=560N/0．04m2=1．4×104Pa，滑轮组的绕线如上图所示；（2）根据公式η=Gh/Fs=Gh/Fnh=G/nF，得F=G/（nη）=600N/（2×75%）=400N，所以拉力的功率为P=Fs/t=（400N×2m）/20s=40W；（3）由公式F=（G+G动）/n，得G动=nF-G=2×400N-600N=200N，当提800N的重物时，拉力为F1=（G1+G动）/n=（800N+200N）/2=500N，所以此时的机械效率为η1=G1/nF1=800N/（2×500N）=80%。