小文的体重为600N，当他使用如图所示的滑轮组匀速提升水中的体积为0.01m3的重物A时（重物始终未出水面），他对地面的
小文的体重为600N，当他使用如图所示的滑轮组匀速提升水中的体积为0.01m3的重物A时（重物始终未出水面），他对地面的压强为8.75×103Pa．已知小文与地面的接触面积为400cm2．当他用此滑轮组在空气中匀速提升重物B时，滑轮组的机械效率是80%．已知重物A重物B所受重力之比GA：GB=5：12，若不计绳重和摩擦，g=10N/kg．则提升重物A时小文对地面的压力为______N，在水中提升重物A时滑轮组的机械效率为______． 
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解题思路：（1）由压强计算公式的变形公式F=pS求小文对地面的压力；
（2）对人受力分析，由力的合成可求得人受绳子的拉力，则可知人对绳子的拉力；由浮力公式可求得物体A所受浮力，则对动滑轮及物体A由力的合成可求得物体及动滑轮的重力之和；
由提升物体B时的机械效率可得关于物体B及动滑轮重力的表达式，由题意可得A、B重力的关系；则联立以上关系式可得出物体A的重力；由绳子实际对物体的拉力根据机械效率公式可求得机械效率；
（2）对人受力分析，由力的合成可求得人受绳子的拉力，则可知人对绳子的拉力；由浮力公式可求得物体A所受浮力，则对动滑轮及物体A由力的合成可求得物体及动滑轮的重力之和；
由提升物体B时的机械效率可得关于物体B及动滑轮重力的表达式，由题意可得A、B重力的关系；则联立以上关系式可得出物体A的重力；由绳子实际对物体的拉力根据机械效率公式可求得机械效率；
（1）由p=[F/S]得小文对地面的压力：
F压=pS=8.75×103Pa×400×10-4m2=350N；
（2）A在水中，地面对人的支持力：
F支=F压=350N，
由于人受到的重力等于支持力加上拉力，
所以人对绳子的拉力：F拉=G人-F支=600N-350N=250N，
A所受浮力为：F浮=ρ水gVA=1×103kg/m3×10N/kg×0.01m3=100N，
则物体及动滑轮的重力之和：GA+G动=2F拉+F浮=2×250N+100N=600N
即：GA+G动=600N，----①
B在空气中：
ηB=
GBh
(GB+G动)h=80%，-----②
GA：GB=5：12，-------③
由①③式可得：
[5/12]GB+G动=600N，
则G动=600N-[5/12]GB，代入②得：
GB
GB+600N−
5
12GB=80%，
解得：GB=900N，
则G动=225N，
GA=375N；
A在水中时，滑轮对物体的拉力为GA-F浮；
则滑轮组的机械效率：
ηA=
(GA−F浮)h
F拉2h×100%=
GA−F浮
2F拉×100%=[375N−100N/2×250N]×100%=55%．
故答案为：350；55%．
点评：
本题考点： 机械效率的计算；压强的大小及其计算．
考点点评： 本题综合了对物体受力分析、力的合成、压强和机械效率的计算，计算量较大，对学生要求较高．
1年前
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