Question

（2002?溫州）一個自重600牛的人站在井口，他通過滑輪組在1分鐘內將重為360牛的物體從10米深的井底勻速提到井口（如右圖）．不計動滑輪和繩重、滑輪摩擦力，請回答下列問題：
①這個人在上述過程中做功的功率多大？
②這個人每只腳同井口地面的接觸面積為200厘米³，在提升重物時，這個人對地面壓強為多大？

Answer 1

分析：由滑輪組的結構可以看出，承擔物重的繩子股數n=3，則s=3h．
①不計動滑輪和繩重、滑輪摩擦力，利用F=

1

3

G求拉力大小，知道物體提升的高度，利用s=3h求拉力移動的距離，利用W=Fs求拉力做功，又知道做功時間，再利用功率公式求拉力做功功率；
②人對地面的壓力等于人重加上繩子對人的拉力（等于人對繩子的拉力），求出地面的受力面積，利用壓強公式求人對地面的壓強．

解答：解：①由圖知，n=3，
拉力端移動的距離：
s=3h=3×10m=30m，
∵不計動滑輪和繩重、滑輪摩擦力，
F=

1

3

G=

1

3

×360N=120N，
拉力做功：
W=Fs=120N×30m=3600J，
拉力做功功率：
P=

W

t

=

3600J

60s

=60W；
②∵力的作用是相互的，
∴繩子對人的拉力：
F′=F=120N，
人對地面的壓力：
F_壓=F′+G_人=120N+600N=720N，
s=200×10^-4m²×2=0.04m²，
此時人對地面的壓強：
p=

F壓

s

=

720N

0.04m2

=18000Pa．
答：①這個人在上述過程中做功的功率為60W；
②這個人對地面壓強為18000Pa．

點評：本題考查了功的計算、功率的計算、壓強的計算，知識點多、綜合性強，要求靈活運用公式，知道人對地面的壓力等于人重加上繩子對人的拉力是第二問的關鍵．