体重为775N的工人通过滑轮组把重600N的箱子以0.4m/s的速度从地面升到12m高的五楼上,不计绳重和摩擦.求:

体重为775N的工人通过滑轮组把重600N的箱子以0.4m/s的速度从地面升到12m高的五楼上,不计绳重和摩擦.求:
(1)工人对箱子做的有用功是多少?
(2)若滑轮组的机械效率为80%,则工人做功的功率为多少?
(3)如果这个工人双脚与地面的接触面积为4×10-2m2,试求工人提升箱子时他对地面的压强为多少?
独处幽默 1年前 已收到1个回答 举报

joneyzx 幼苗

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解题思路:(1)已知箱子的重力和箱子上升的高度,直接根据W=Gh即可求出有用功.
(2)先根据有用功和机械效率求出总功,然后根据图示可知提升箱子的绳子条数为2,利用W=Fs求出拉力的大小,最后根据功率的变形公式即可求出总功的功率.
(3)求出地面受到的压力(G-F)和受力面积(双脚站立),再利用压强公式求工人对地面的压强.

(1)工人对箱子做的有用功:
W有用=Gh=600N×12m=7200J;
(2)∵η=
W有用
W总,
∴W=
W有用
η=[7200J/80%]=9000J,
∵t=[h/v]=[12m/0.4m/s]=30s,
∴工人做功的功率:
P=
W总
t=[9000J/30s]=300W;
(3)S=2h=2×12m=24m
绳子对人的拉力:
F=
W总
S绳=[9000J/24m]=375N,
人对地面的压强:
p=[G−F/S]=
775N−375N
4×10−2m2=104Pa.
答:(1)工人对箱子做的有用功是7200J;
(2)工人做功的功率为300W;
(3)工人提升箱子时他对地面的压强为104Pa.

点评:
本题考点: 功的计算;压强的大小及其计算;功率的计算.

考点点评: 此题主要考查的是学生对有用功、总功、功率、机械效率计算公式的理解和掌握,同时考查了压强的大小及其计算,综合性很强,属于中等题目,弄清楚绳子移动距离是解决此题的关键.

1年前

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