Question

15．如圖所示，物體重180N，動滑輪重20N，繩重和摩擦不計(jì)．人對動滑輪拉力為F，在F的作用下，物體以0.1m/s的速度勻速上升2m，則下列說法正確的是（　　）

• A． 拉力F做的功為400J
• B． 動滑輪對物體做的功為720J
• C． 拉力F的功率為40W
• D． 拉力F的大小為90N

Answer 1

分析 圖中使用的是動滑輪，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=2，則拉力F移動的速度v₂=2v₁（v₁為物體勻速上升速度）
（1）繩重和摩擦不計(jì)，利用F=$\frac{1}{2}$（G_物+G_輪）求拉力F的大�。�
（2）根據(jù)物體以0.1m/s的速度勻速上升2m，可求得拉力移動的時(shí)間，再利用P=$\frac{W}{t}$求拉力做功功率（總功功率）．

解答 解：（1）圖中使用的是動滑輪，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=2，
因?yàn)槔K重和摩擦不計(jì)，
則拉力F的大小：
F=$\frac{1}{2}$（G_物+G_輪）=$\frac{1}{2}$（180N+20N）=100N，故D錯(cuò)誤；
又物體以0.1m/s的速度勻速上升2m，
故拉力移動的距離：s=2h=2×2m=4m．
拉力F做的功W_總=Fs=100N×4m=400J．
則選項(xiàng)A正確、B錯(cuò)誤．
（2）因?yàn)槲矬w以0.1m/s的速度勻速上升2m，
則移動的時(shí)間t=$\frac{s}{v}$=$\frac{2m}{0.1m/s}$=20s
拉力F做功的功率：
P_總=$\frac{W}{t}$=$\frac{400J}{20s}$=20W；
則選項(xiàng)C錯(cuò)誤．
故選A．

點(diǎn)評 此題考查滑輪組繩子拉力的計(jì)算、滑輪組的機(jī)械效率、功率的計(jì)算等，由動滑輪的特點(diǎn)知道：繩子自由端移動的速度與物體上升速度之間的關(guān)系是v′=2v，因此拉力F做功的功率也可以用P_總=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv來計(jì)算．