Question

【題目】綜合題一名體重為500N、雙腳與地面總接觸面積為400cm2的學生站在水平地面上，要用滑輪組在將600N的重物勻速提升1m．
（1）他站在地面上時對地面的壓強多大？
（2）畫出滑輪組的繞線方式；
（3）若勻速提升過程中滑輪組的機械效率是75%，拉力F多大？

Answer 1

【答案】
（1）解：學生對地面的壓力：F=G人=500N，

他對地面的壓強：p= = =1.25×104Pa；

答：他站在地面上時對地面的壓強為1.25×104Pa；

（2）解：由圖可知，學生站在地面上，所以最終的繩子自由端方向向下，則繩子的起始端應在定滑輪的掛鉤上，如圖所示：

答：如上圖所示；

（3）解：由圖可知，n=2，則繩端移動的距離：s=2h，

由η= = = = 可得繩端的拉力：

F= = =400N．

答：若勻速提升過程中滑輪組的機械效率是75%，拉 力F為400N．

【解析】（1）水平面的物體，對水平地面的壓力大小與物體重力大小相等，由p= 解題；（2）該學生站在地面上，所以繩子自由端拉力向下，由此畫出滑輪組的繞線方式；（3）由圖可知滑輪組繩子的有效股數，根據s=nh求出繩端移動的距離，利用η= ×100%求出總功，利用W=Fs求出拉力的大小．
【考點精析】通過靈活運用壓強的大小及其計算和滑輪（組）的機械效率，掌握壓強的計算公式及單位：公式：p =F/s ,p表示壓強，F表示壓力，S表示受力面積壓力的單位是 N，面積的單位是 m2, 壓強的單位是 N/m2,叫做帕斯卡，記作Pa ．1Pa=1N/m2．(帕斯卡單位很小，一粒平放的西瓜子對水平面的壓強大約為20Pa）；關于滑輪組機械效率的計算：W有用 = G·h；W總 = F·s； s = n·h （1）η=W有用 / W總 （2)η= W有用 / W總 = Gh/Fs = Gh/nFh = G/(nF)即可以解答此題．