Question

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

Answer 1

【答案】
（1）解：箱子對樓板的壓力為F=G=600N

箱子對樓板的壓強為P= = =4×103Pa

（2）解：對箱子做的有用功為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，可以得到箱子對樓板的壓力；已知壓力與接觸面積，利用公式P= 得到壓強；（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間；已知有用功和機械效率，可以得到總功；已知總功和拉起箱子的時間利用P= 得到拉力的功率．
【考點精析】根據題目的已知條件，利用壓強的大小及其計算和功的計算的相關知識可以得到問題的答案，需要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）；功的計算公式：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．