如图所示，一个边长为80cm的正方体重640N，放在水平地面上，一个人站在地上利用滑轮组将重物匀速提起来．

Question

如图所示，一个边长为80cm的正方体重640N，放在水平地面上，一个人站在地上利用滑轮组将重物匀速提起来．求：（1）人还没有用力拉之前，重物对地面的压强是多大？（2）如果人对绳子的实际拉力是400N，滑轮组的机械效率是多少？（3）若此时物体以0.1m/s的速度匀速上升10s，则拉力的功率是多少？

Answer 1

（1）正方体与地面的接触面积为：S=a²=（0.8m）²=0.64m²，
∵物体静止于水平面
∴对地面压力：F=G=640N
对地面压强：p=

F

S

=

640N

0.64m3

=1000Pa；
（2）由图可知：承担拉力的绳子段数是：n=3，
∵η=

W有用

W总

=

Gh

Fs

=

Gh

Fnh

=

G

nF

，
∴机械效率η=

G

nF

×100%=

640N

2×400N

×100%=80%，
人拉绳的功率为：P═FnV_物=320N×3×0.2m/s=192W．
（3）∵拉力做功：W_总=Fs，v=nv′=2×0.1m/s=0.2m/s，
∴拉力功率：P=

W总

t

=

Fs

t

=Fv=400N×0.2m/s=80W．
答：（1）人还没有用力拉之前，重物对地面的压强是1000Pa；
（2）如果人对绳子的实际拉力是400N，滑轮组的机械效率是80%；
（3）拉力的功率是80W．