Question

19．爷爷想让小明帮他把一袋面粉从一楼运到3楼，如图所示，已知爷爷体重800N，每只脚与地面的接触面积为200cm²，小明体重500N，面粉重600N（绳重及摩擦力不计）．则甲图中，爷爷受到3个力的作用，他受力平衡（填“平衡”或“不平衡”）；乙图中，爷爷行走过程中对地面的压强为4×10⁴Pa；丙图中小明在上升过程不是做匀速运动（填“是”或“不是”）．请你用一句话解释小明不能拉起面粉的原因：定滑轮不省力，小明的体重小于面粉的重力．

Answer 1

分析 （1）对爷爷进行受力分析，爷爷处于静止状态，受平衡力的作用；
（2）乙图中，爷爷行走过程中对地面的压力等于其重力，已知每只脚与地面的接触面积，利用压强公式求解；
（3）丙图中小明在上升过程中运动速度不同，定滑轮不省力．

解答 解：（1）甲图中，爷爷受向上的拉力、重力、地面的支持力3个力的作用，爷爷处于静止状态，受平衡力的作用；
（2）爷爷行走过程中对地面的压力F=G_爷爷=800N，
行走过程中每只脚与地面的接触面积S=200cm²=2×10^-2m²，
爷爷行走过程中对地面的压强p=$\frac{F}{S}$=$\frac{800N}{2×1{0}^{-2}{m}^{2}}$=4×10⁴Pa，
（3）丙图中小明在上升过程不是做匀速运动，而是加速运动，
因为定滑轮只能改变力的方向，不省力，而小明的体重小于面粉的重力，所以小明不能拉起面粉．
故答案为：3；平衡；4×10⁴；不是；定滑轮不省力，小明的体重小于面粉的重力．

点评 此题考查压强的大小及其计算、力与运动的关系、定滑轮的工作特点等，在计算压强时注意，爷爷行走过程中与地面的接触面为一只脚的面积．