分析 (1)不計繩重及滑輪摩擦,由F=12(G+G動)求出物體A的重力;
(2)由η=W有W總=GhFs=GnF計算此裝置的機械效率;
(3)人拉繩子時靜止在地面上,受到的是平衡力作用,由此分析人對地面的壓力,由p=FS計算人對地面壓強的變化.
解答 解:(1)由圖可知,通過動滑輪繩子的段數(shù)n=2,
不計繩重和摩擦,F(xiàn)=12(G物+G動),
所以重物A的重:G物=2F-G動=2×200N-20N=380N;
(2)此裝置的機械效率;
η=W有W總×100%=GhFs×100%=GnF×100%=380N2×200N×100%=95%;
(3)提起380N物體時,人受到向下的重力、向上的繩子拉力和地面向上的支持力,且根據(jù)力的作用是相互的可知,繩子拉人和人拉繩子力大小相等,
F支+F=G,
所以:F支=G-F=70kg×10N/kg-200N=500N,
若重物A所受重力增大100N,即物體重G′=480N,
繩子拉力:F′=12(G′+G動)=12×(480N+20N)=250N,
所以:F支′=G-F′=70kg×10N/kg-250N=450N,
所以地面對人的支持力變化了:△F支=F支-F支′=500N-450N=50N,
地面對人的支持力與人對地面的壓力是一對相互作用力,大小相等,
所以人對地面的壓強與提升原重物A時相比減少了:
△p=△FS=50N0.04m2=1250Pa.
答:(1)重物A所受重力為380N;
(2)此裝置的機械效率為95%;
(3)若重物A所受重力增大100N,則人對地面的壓強與提升原重物A時相比將少1250Pa.
點評 本題考查了對平衡力的認識和理解、滑輪組拉力的計算、機械效率計算、壓強的計算等,用好不計繩重和摩擦,F(xiàn)=1n(G+G動)是關鍵.
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