Question

【題目】如圖所示的晾衣裝置，每個滑輪重均為0.5N，晾衣桿重4N，體重為500N的小明站立在水平地面，要提升總質量為5.6kg的三件衣服，他以拉力F豎直向下勻速拉動繩的自由端，此時小明對地面產生的壓強為1.2×104Pa，在2s內，他將繩的自由端勻速豎直下拉了1m，已知小明雙腳與地面的接觸面積為400cm2，（g取10N/kg）

（1）小明通過滑輪組拉衣服時對地面的壓力是多少？

（2）拉力F的功率多少？

（3）利用該裝置提升衣服的機械效率是多少？

Answer 1

【答案】（1）480N；（2）10W：（3）70%

【解析】

（1）小明雙腳與地面的接觸面積為，

根據得，人對地面的壓力：

；

（2）人受力平衡，則拉力為：

，

由圖知此晾衣裝置由四段繩子承重，則2s內衣服上升的距離：

，

在2s內，人做的總功：

；

由得，拉力F做功的功率：

。

（3）總質量為5.6kg的三件衣服的重為：

；

則有用功為：

；

根據得，此晾衣裝置的機械效率：

。