今天,小明是學(xué)校的升旗手,他將一面國(guó)旗在國(guó)歌聲中勻速升到旗桿頂端.請(qǐng)問(wèn):
(1)旗桿頂端裝有定滑輪,利用它來(lái)升國(guó)旗,目的是改變________;
(2)小明用25N的力把質(zhì)量為2kg的國(guó)旗沿豎直方向勻速拉動(dòng)上升8m,此過(guò)程中小明給國(guó)旗做功________J;
(3)小明體重600N,每只鞋與水平地面的接觸面積約為200cm2.小明在國(guó)旗下敬禮時(shí),對(duì)地的壓強(qiáng)是________Pa.
解:
(1)國(guó)旗桿上的滑輪為定滑輪,所以利用它來(lái)升國(guó)旗,可以改變施加力的方向;
(2)∵國(guó)旗的質(zhì)量m=2kg,
∴國(guó)旗的重力G=mg=2kg×9.8N/kg=19.6N,
又∵h(yuǎn)=8m,
∴小明對(duì)國(guó)旗做的功為W=Gh=19.6N×8m=156.8J;
(3)此時(shí)F=G=600N,s=200cm2×2=200×2×10-4m2=4×10-2m2.
他對(duì)地面的壓強(qiáng)P===1.5×104Pa.
故答案為:(1)力的方向;
(2)156.8;
(3)1.5×104.
(1)解決此題要知道定滑輪的特點(diǎn):使用定滑輪不省力但能改變力的方向;
(2)已知國(guó)旗的質(zhì)量,根據(jù)公式G=mg可求出國(guó)旗的重力,又知道國(guó)旗上升的高度,可利用公式W=Gh計(jì)算小明對(duì)國(guó)旗做的功;
(3)此時(shí)小明對(duì)地面的壓力等于其重力;還知道每只鞋底與地面接觸面積,根據(jù)公式P=可求出他對(duì)地面的壓強(qiáng).
點(diǎn)評(píng):本題考查了重力、壓力、壓強(qiáng)和功的計(jì)算,關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用,要知道在水平面上物體對(duì)水平面的壓力等于物體自身的重力,解題過(guò)程中要注意單位的換算.還要注意此時(shí)給出的200cm2是每只腳與水平地面接觸面積,不要把它當(dāng)成雙腳站立時(shí)與水平地面接觸面積.