Question

如圖所示，物體重為180N，滑輪重20N，要將物體勻速向上提起，不計(jì)摩擦，至少需要用________N的拉力．若在2s內(nèi)將物體勻速提高1m，則拉力做功的功率為________W．在這個(gè)過(guò)程中，物體的動(dòng)能________，重力勢(shì)能________．（后兩空填“增大”、“減小”或“不變”）

Answer 1

100    100    不變    增大
分析：圖中使用的是動(dòng)滑輪，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=2，則拉力F移動(dòng)的距離s=2h；
（1）繩重和摩擦不計(jì)，利用F=（G_物+G_輪）求拉力F的大小；
（2）先根據(jù)S=nh求出自由端移動(dòng)的距離，再根據(jù)W=FS求出拉力做的功，最后根據(jù)P=求出拉力的功率；
（3）動(dòng)能大小的影響因素：質(zhì)量、速度．質(zhì)量越大，速度越大，動(dòng)能越大．
重力勢(shì)能大小的影響因素：質(zhì)量、被舉得高度．質(zhì)量越大，高度越高，重力勢(shì)能越大．
解答：（1）圖中使用的是動(dòng)滑輪，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=2，
∵繩重和摩擦不計(jì)，
∴拉力F的大小：
F=（G_物+G_輪）=（180N+20N）=100N；
（2）拉力F移動(dòng)的距離s=2h=2×1m=2m，
拉力做的功：W=Fs=100N×2m=200J，
拉力的功率：P==100W；
（3）在這個(gè)過(guò)程中，物體勻速升高，質(zhì)量始終不變，速度不變，高度增加，因此動(dòng)能不變；重力勢(shì)能增大．
故答案為：100；100；不變；增大．
點(diǎn)評(píng)：此題考查滑輪組繩子拉力的計(jì)算、功、功率的計(jì)算以及影響動(dòng)能和重力勢(shì)能的因素等，由動(dòng)滑輪的特點(diǎn)知道：繩子自由端移動(dòng)的距離與物體上升高度之間的關(guān)系是s=2h，這是本題的突破口．