Question

（2011?遼陽(yáng)）2010年1月加勒比島國(guó)海地發(fā)生了強(qiáng)烈地震，中國(guó)救援隊(duì)趕往海地提供人道主義援助．中國(guó)救援隊(duì)在搜救過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)一名生還者被一塊重約1.8×10⁴N的建筑材料堵在一個(gè)狹小的空間里，材料與水平地面的接觸面積均為1.5m²．求：
（1）建筑材料對(duì)地面的壓強(qiáng)多大？
（2）救援隊(duì)用如圖所示的滑輪組將建筑材料勻速吊離地面1m高，若在起吊過(guò)程中滑輪組的機(jī)械效率為80%，則此過(guò)程中作用在繩子自由端的拉力F多大？

Answer 1

分析：（1）建筑材料在水平地面上，對(duì)地面的壓力等于其重力，知道受力面積，利用壓強(qiáng)公式求建筑材料對(duì)水平地面的壓強(qiáng)；
（2）由圖可知，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n，則s=nh，知道滑輪組的機(jī)械效率，利用η=

W有用

W總

=

Gh

Fs

=

Gh

Fnh

=

G

Fn

求拉力大小．

解答：解：（1）∵建筑材料在水平地面時(shí)，
∴對(duì)地壓力：
F=G=mg=1.8×10⁴N，
對(duì)地面的壓強(qiáng)：
p=

F

S

=

1.8×104N

1.5m2

=1.2×10⁴Pa；
（2）由圖知，n=5，
s=5h，
∵η=

W有用

W總

=

Gh

Fs

=

Gh

Fnh

=

G

Fn

，
∴F=

G

nη

=

1.8×104N

5×80%

=4500N．
答：（1）建筑材料對(duì)地面的壓強(qiáng)為1.2×10⁴Pa；
（2）此過(guò)程中作用在繩子自由端的拉力為4500N．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了學(xué)生對(duì)壓強(qiáng)公式、效率公式的掌握和運(yùn)用，本題關(guān)鍵：一是使用滑輪組承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n的確定（直接從動(dòng)滑輪上引出的繩子股數(shù)），二是利用好推導(dǎo)公式η=

W有用

W總

=

Gh

Fs

=

Gh

Fnh

=

G

Fn

．