《2026年河北中考必备卷物理》

20. （6分）石家庄城市建设如火如荼，如图16甲所示为工人使用升降平台清洗高空玻璃幕墙的情景。升降平台结构简图如图乙所示，吊篮由电动机控制升降，吊篮和两动滑轮总重为500N，静置在水平地面时，吊篮与地面的接触面积是5000cm²。某次吊升过程中，吊篮在20s内匀速上升了4m，两名工人及清洗工具的总重为2000N。不计绳重和摩擦，求：
（1）两名工人带清洗工具进入吊篮，电动机对绳子的拉力为零时，此吊篮对水平地面的压强。
（2）本次吊升过程中电动机的输出功率。
（3）本次吊升过程中平台的机械效率。

答案： 20.解：
(1)当电动机对绳子拉力为零时，吊篮对地面压力$F=2000N + 500N=2500N$，吊篮对水平地面的压强$p=\frac{F}{S}=\frac{2500N}{5000×10^{-4}m^{2}}=5000Pa$
(2)电动机对吊篮做的功$W=Fs=(G_{人}+G_{吊篮})h=(2000N + 500N)×4m=1×10^{4}J$，电动机的输出功率$P=\frac{W}{t}=\frac{1×10^{4}J}{20s}=500W$
(3)有用功$W_{有用}=G_{人}h=2000N×4m=8000J$，机械效率$\eta=\frac{W_{有用}}{W}×100\%=\frac{8000J}{1×10^{4}J}×100\%=80\%$