Question

（2013?張家口一模）建筑工地上擺放著很多混凝土預制件．其中一塊長2m，寬20cm，厚l0cm，質量為88kg的預制件平放在水平地面上，如圖所示．（g取10N/kg）求：
（1）預制件對地面的壓強是多大？
（2）如果建筑工人在1min內，把預制件由一樓搬到三樓，至少要對預制件做多少功？工人做功的功率是多大？（每層樓高3m）
（3）如果工人站在地面上用滑輪組，把預制件吊起，若滑輪組的機械效率是80%，則工人所用拉力是多少？若不考慮繩重和摩擦，該滑輪組的動滑輪總重是多少N？

Answer 1

分析：（1）預制件對水平地面的壓力等于它的重力，由壓強公式可以求出它對地面的壓強；
（2）由W=Gh求出做的功，然后由功率公式求出功率；
（3）由圖示滑輪組確定滑輪組承重繩子的股數(shù)，然后由效率公式的變形公式求出工人的拉力，由滑輪組公式求出動滑輪的總重力．

解答：解：（1）預制件對水平地面的壓強：
p=

F

S

=

G

S

=

mg

S

=

88kg×10N/kg

2m×0.2m

=2200Pa；
（2）把預制件從一樓搬到三樓，預制件上升的高度h=（3-1）×3m=6m，
至少對預制件做功：
W=Gh=mgh=88kg×10N/kg×6m=5280J，
工人做功的功率：
P=

W

t

=

5280J

60s

=88W；
（3）由圖示滑輪組可知，承重繩子有效股數(shù)n=4，
滑輪組效率η=

W有

W總

×100%=

Gh

Fs

×100%=

Gh

Fnh

×100%=

G

nF

×100%，
則拉力F=

G

nη

=

mg

nη

=

88kg×10N/kg

4×80%

=275N，
∵F=

G+G動滑輪

n

，
∴動滑輪總重力：
G_動滑輪=nF-G=4×275N-88kg×10N/kg=220N；
答：（1）預制件對地面的壓強是2200Pa；
（2）至少要對預制件做5280J的功，工人做功的功率是88W；
（3）工人所用拉力是275N，不考慮繩重和摩擦，該滑輪組的動滑輪總重是220N．

點評：本題考查了壓強、功、功率、拉力、動滑輪重力的計算，關鍵是知道水平地面上物體對地面的壓力等于其本身的重力．