Question

小明用如圖所示的滑輪組，在4s內(nèi)將質(zhì)量為60kg的物體A勻速提升了0.5m．已知繩子自由端所用的拉力F為200N．這個(gè)過(guò)程中拉力的功率為多大？每個(gè)滑輪多重？（g取10N/kg，大小滑輪重一樣）

Answer 1

【答案】分析：（1）已知拉力的大小和物體升高的高度，以及動(dòng)滑輪上繩子的段數(shù)，根據(jù)公式W=FS可求在這個(gè)過(guò)程中拉力做的功，這個(gè)功為總功．根據(jù)公式P=求拉力的功率．
（2）克服物體重力做的功為有用功，根據(jù)公式W=Gh可求，有用功與總功的差就是該滑輪組的額外功，利用W_額⁼G_動(dòng)h的變形式即可求出動(dòng)滑輪的重力．
解答：解：如圖所示的滑輪組，有兩個(gè)動(dòng)滑輪，是由四股繩子承擔(dān)，所以s=4h，
在這個(gè)過(guò)程中拉力做的功W_總=FS=F×4h=200N×4×0.5m=400J，
∴拉力的功率P===100W．
克服物體重力做的功W_有用=Gh=mgh=60×10N/kg×0.5m=300J，
∴克服動(dòng)滑輪重力做的功W_額=W_總-W_有用=400J-300J=100J，
由W_額=2G_動(dòng)h得：
G_動(dòng)=×=×=100N
答：這個(gè)過(guò)程中拉力的功率為100W，每個(gè)滑輪重為100N．
點(diǎn)評(píng)：本題考查功的計(jì)算和滑輪組的額外功的計(jì)算，關(guān)鍵是公式的應(yīng)用，難點(diǎn)是判斷動(dòng)滑輪上繩子的段數(shù)，還有知道額外功是由于克服動(dòng)滑輪重力做的功．