Question

一名质量为55kg、双脚与地面接触面积为0.04m²的学生站在水平地面上，要用滑轮组在20s内将600N的重物匀速提升1m。（g=10N/kg）求：

(1)他站在地面上时对地面的压强多大？

(2)画出滑轮组的绕线方式。

(3)若匀速提升过程中滑轮组的机械效率是75%，拉力的功率多大？

Answer

(1)13750Pa；(2)；(3)40W

【解析】

(1)站在地面上时，对地面的压力大小等于自身重力，则对地面的压强为

(2)因为重物运动方向向上，人在地面上通过上方定滑轮改变力的方向，拉力方向向下，2股绳子与动滑轮接触以省力，故滑轮组的绕线方式如图所示：

。

(3)有用功为克服重物重力势能做的功，为

拉力做的总功为拉力的功率与所用时间的乘积，为

滑轮组的机械效率为

可知

则

答：(1)他站在地面上时对地面的压强是13750Pa；

(2)滑轮组的绕线方式见解析；

(3)拉力的功率是40W。