Question

（2013?张家口一模）建筑工地上摆放着很多混凝土预制件．其中一块长2m，宽20cm，厚l0cm，质量为88kg的预制件平放在水平地面上，如图所示．（g取10N/kg）求：
（1）预制件对地面的压强是多大？
（2）如果建筑工人在1min内，把预制件由一楼搬到三楼，至少要对预制件做多少功？工人做功的功率是多大？（每层楼高3m）
（3）如果工人站在地面上用滑轮组，把预制件吊起，若滑轮组的机械效率是80%，则工人所用拉力是多少？若不考虑绳重和摩擦，该滑轮组的动滑轮总重是多少N？

Answer 1

分析：（1）预制件对水平地面的压力等于它的重力，由压强公式可以求出它对地面的压强；
（2）由W=Gh求出做的功，然后由功率公式求出功率；
（3）由图示滑轮组确定滑轮组承重绳子的股数，然后由效率公式的变形公式求出工人的拉力，由滑轮组公式求出动滑轮的总重力．

解答：解：（1）预制件对水平地面的压强：
p=

F

S

=

G

S

=

mg

S

=

88kg×10N/kg

2m×0.2m

=2200Pa；
（2）把预制件从一楼搬到三楼，预制件上升的高度h=（3-1）×3m=6m，
至少对预制件做功：
W=Gh=mgh=88kg×10N/kg×6m=5280J，
工人做功的功率：
P=

W

t

=

5280J

60s

=88W；
（3）由图示滑轮组可知，承重绳子有效股数n=4，
滑轮组效率η=

W有

W总

×100%=

Gh

Fs

×100%=

Gh

Fnh

×100%=

G

nF

×100%，
则拉力F=

G

nη

=

mg

nη

=

88kg×10N/kg

4×80%

=275N，
∵F=

G+G动滑轮

n

，
∴动滑轮总重力：
G_动滑轮=nF-G=4×275N-88kg×10N/kg=220N；
答：（1）预制件对地面的压强是2200Pa；
（2）至少要对预制件做5280J的功，工人做功的功率是88W；
（3）工人所用拉力是275N，不考虑绳重和摩擦，该滑轮组的动滑轮总重是220N．

点评：本题考查了压强、功、功率、拉力、动滑轮重力的计算，关键是知道水平地面上物体对地面的压力等于其本身的重力．