Question

小刚家搬新居时利用如图所示装置搬运物品，已知小刚同学的质量为50kg，两只鞋底与地面的总接触面积为400cm²，他用125N的拉力将200N的物体在10s内沿竖直方向匀速提升3m（g取10N/kg）．
求：（1）他站在楼下水平地面上时对地面的压强．
（2）此装置的机械效率．
（3）小刚拉力的功率．

Answer 1

【答案】分析：（1）运用压强的公式P=可求出人对地面的压强；
（2）分别算出人做的有用功和总功，再根据机械效率的公式η=可求滑轮的机械效率；
（3）根据功率的计算公式P=可求人的功率．
解答：解：（1）站在楼下水平地面上时对地面的压力为：F=G=mg=50kg×10N/kg=500N；
两只鞋底与地面的总接触面积为S=400cm²=0.04m²；对地面的压强为：P===1.25×10⁴Pa；
（2）物体上升的高度为h=3m，绳子移动的距离为s=2h=2×3m=6m；
所做的有用功为W_有=G_物h=200N×3m=600J；
所做的总功为：W总=Fs=125N×6m=750J；
此装置的机械效率为η===80%；
（3）小刚拉力的功率为：P===75W；
答：（1）他站在楼下水平地面上时对地面的压强为1.25×10⁴Pa；
（2）此装置的机械效率为80%；
（3）小刚拉力的功率为75W．
点评：此题是一道力学综合题，熟练运用压强的公式和机械效率的公式，代入题目中的信息后可解答．