一体重为600N,双脚与地面接触面积为0.05m2的工人,用如图所示的滑轮组将重为800N的物体匀速提高了0.5m,此时该滑轮组的机械效率为80%,求:(不计绳重及摩擦)
(1)在匀速提升物体的过程中,工人对绳子的拉力为多大;
(2)在匀速提升物体的过程中,工人对地面的压强为多大;
(3)使用该滑轮组,这个工人最多能提起多重的物体.
解析:
(1)有用功的大小是:
W有用=Gh=800N×0.5m=400J
总功为:
W总=
W有用
=
400J
=500J
η
80%
绳子拉出的长度及拉力F的大小:
S=nh=2×0.5m
F=
W总
500J
=500N
S
1m
(2)匀速提升重物过程中,人对地面的压力为:
FN=G人-F=600N-500N=100N
对地面的压强为:
P=
FN
100N
=2000Pa
0.05m2
(3)动滑轮的重是:
G动=nF-G=2×500N-800N=200N
当拉力最大时,拉力等于人的重力。故
Fmax=G人=
1
(Gmax+G动)
2
最多能提起的重物重力大小是:
Gmax=2G人-G动=2×600N-200N=1000N
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