Question

【題目】如圖所示，工人通過(guò)滑輪組使重600N的箱子以0.4m/s的速度從地面升到12m高的五樓上．求：
（1）若箱子平放時(shí)與樓板的接觸面積為0.15m2 ， 箱子對(duì)樓板的壓強(qiáng)為多少？
（2）工人吊起箱子過(guò)程中做的有用功是多少？
（3）若滑輪組的機(jī)械效率為80%，則工人做功的功率為多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：箱子對(duì)樓板的壓力為F=G=600N

箱子對(duì)樓板的壓強(qiáng)為P= = =4×103Pa

（2）解：對(duì)箱子做的有用功為W有用=Gh=600N×12m=7.2×103J
（3）解：箱子上升所用的時(shí)間為t= = =30s

拉力做的總功為W總= = =9×103J

拉力的功率為P= = =300W

【解析】（1）已知箱子的重力，可以得到箱子對(duì)樓板的壓力；已知壓力與接觸面積，利用公式P= 得到壓強(qiáng)；（2）使用滑輪組的目的是提升重物，已知物重和上升的高度，利用W有用=Gh得出有用功；（3）已知箱子上升的高度和速度，可以得到提起箱子的時(shí)間；已知有用功和機(jī)械效率，可以得到總功；已知總功和拉起箱子的時(shí)間利用P= 得到拉力的功率．
【考點(diǎn)精析】根據(jù)題目的已知條件，利用壓強(qiáng)的大小及其計(jì)算和功的計(jì)算的相關(guān)知識(shí)可以得到問(wèn)題的答案，需要掌握壓強(qiáng)的計(jì)算公式及單位：公式：p =F/s ,p表示壓強(qiáng)，F(xiàn)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(qiáng)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(duì)水平面的壓強(qiáng)大約為20Pa）；功的計(jì)算公式：W = F S；F 表示力，單位：牛( N ) ． S 表示距離，單位：米（m）W表示功， 功的單位就是牛· 米 ． 叫作焦耳．即：1 J = 1N·m．