Question

14．用如圖所示的滑輪組勻速提起重物，已知重量為6N的物體在3s內(nèi)上升0.9m，所用的拉力是2.4N（不計(jì)繩重和摩擦）．求：
（1）滑輪組做的有用功；
（2）拉力做功的功率；
（3）若提升的重物為12N，作用在繩上的拉力是多少？

Answer 1

分析 （1）由公式W=Gh可以求出有用功；
（2）由W=Fs求出拉力的功，然后由功率公式P=$\frac{W}{t}$求出拉力的功率；
（3）根據(jù)F=$\frac{1}{n}$（G+G_動(dòng)）求出動(dòng)滑輪重和作用在繩子上的拉力．

解答 解：
（1）有用功：W_有用=Gh=6N×0.9m=5.4J；
（2）由圖示滑輪組可知，滑輪組承重繩子的有效股數(shù)n=3，
拉力移動(dòng)的距離：s=nh=3×0.9m=2.7m，
拉力的功：W_總=Fs=2.4N×2.7m=6.48J，
拉力的功率：P=$\frac{{W}_{總}(cāng)}{t}$=$\frac{6.48J}{3s}$=2.16W；
（3）不計(jì)繩重和摩擦，所以F=$\frac{1}{3}$（G+G_動(dòng)）；
動(dòng)滑輪的重：G_動(dòng)=3F-G=3×2.4N-6N=1.2N；
若使用此裝置提起另一重12N的重物，實(shí)際拉力：
F′=$\frac{1}{3}$（G′+G_動(dòng)）=$\frac{1}{3}$×（12N+1.2N）=4.4N．
答：（1）提起物體所做有用功為5.4J；
（2）拉力的功率為2.16W；
（3）若提升的重物為12N，作用在繩上的拉力為4.4N．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了功、功率計(jì)算以及滑輪組的特點(diǎn)，應(yīng)用功的計(jì)算公式、功率公式即可正確解題．