Question

【題目】當代著名作家馮驥才曾經四次登泰山，并寫下了散文《挑山工》，他說：“青年時代，是挑山工給了我巨大的激勵，并貫穿我的一生”在泰山上，隨處都可以碰到挑山工．他們肩上搭一根光溜溜的扁擔，扁擔兩頭的繩子掛著沉甸甸的貨物．登山的時候．他們一只胳膊搭在扁擔上，另一只胳膊隨著步子有節奏地一甩一甩．使身體保持平衡，游人不經意間被挑山工輕盈超越，留給眾人堅毅的背影．如圖為一名泰山挑山工在挑貨前行．若體重為60kg的挑山工挑的貨物總重為50kg，每只腳掌的面積為200cm2 ， 該挑山工從山腳下挑貨到南天門共用4h，攀登的高度為1500m．（g=10N/kg）求：

（1）挑山工挑貨前行時對地面的壓強；
（2）挑山工克服重力做的功及做功的平均功率（結果保留整數）．

Answer 1

【答案】
（1）解：挑山工挑貨前行時對地面的壓力：

F=G=（m人+m貨）g=（60kg+50kg）×10N/kg=1100N，

對地面的壓強：

p= = =5.5×104Pa

答：挑山工挑貨前行時對地面的壓強為5.5×104Pa；

（2）解：山工克服重力做的功：

W=Gh=1100N×1500m=1.65×106J，

做功的平均功率：

P= = ≈115W

答：挑山工克服重力做的功為1.65×106J，做功的平均功率為115W

【解析】（1）挑山工挑貨前行時對地面的壓力等于自身和貨物的重力之和，根據F=G=mg求出其大小，根據p= 求出對地面的壓強；（2）根據W=Gh=mgh求出挑山工克服重力做的功，根據P= 求出做功的平均功率．
【考點精析】關于本題考查的壓強的大小及其計算和功的計算，需要了解壓強的計算公式及單位：公式：p =F/s ,p表示壓強，F表示壓力，S表示受力面積壓力的單位是 N，面積的單位是 m2, 壓強的單位是 N/m2,叫做帕斯卡，記作Pa ．1Pa=1N/m2．(帕斯卡單位很小，一粒平放的西瓜子對水平面的壓強大約為20Pa）；功的計算公式：W = F S；F 表示力，單位：牛( N ) ． S 表示距離，單位：米（m）W表示功， 功的單位就是牛· 米 ． 叫作焦耳．即：1 J = 1N·m才能得出正確答案．