今天,小明是学校的升旗手,他将一面国旗在国歌声中匀速升到旗杆顶端.请问:
(1)旗杆顶端装有定滑轮,利用它来升国旗,目的是改变________;
(2)小明用25N的力把质量为2kg的国旗沿竖直方向匀速拉动上升8m,此过程中小明给国旗做功________J;
(3)小明体重600N,每只鞋与水平地面的接触面积约为200cm2.小明在国旗下敬礼时,对地的压强是________Pa.
解:
(1)国旗杆上的滑轮为定滑轮,所以利用它来升国旗,可以改变施加力的方向;
(2)∵国旗的质量m=2kg,
∴国旗的重力G=mg=2kg×9.8N/kg=19.6N,
又∵h=8m,
∴小明对国旗做的功为W=Gh=19.6N×8m=156.8J;
(3)此时F=G=600N,s=200cm2×2=200×2×10-4m2=4×10-2m2.
他对地面的压强P===1.5×104Pa.
故答案为:(1)力的方向;
(2)156.8;
(3)1.5×104.
(1)解决此题要知道定滑轮的特点:使用定滑轮不省力但能改变力的方向;
(2)已知国旗的质量,根据公式G=mg可求出国旗的重力,又知道国旗上升的高度,可利用公式W=Gh计算小明对国旗做的功;
(3)此时小明对地面的压力等于其重力;还知道每只鞋底与地面接触面积,根据公式P=可求出他对地面的压强.
点评:本题考查了重力、压力、压强和功的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,要知道在水平面上物体对水平面的压力等于物体自身的重力,解题过程中要注意单位的换算.还要注意此时给出的200cm2是每只脚与水平地面接触面积,不要把它当成双脚站立时与水平地面接触面积.