Question

如圖所示，一人利用滑輪裝置，從水面離地面為10米深的井中，把質(zhì)量共為10千克的水桶與水提出到地面，由于水桶漏水，每升高1米要漏出0.2千克的水．若不考慮水桶大小、滑輪、繩的質(zhì)量和阻力，則該人要將這桶水提到地面所做的功為

900

焦（計(jì)算的起始位置為水桶全部離開(kāi)水面時(shí)，g取10N/kg）．

Answer 1

分析：不考慮水桶大小、滑輪、繩的質(zhì)量和阻力，拉力做功等于提水做的功，所以有W=Fs=Gh，求出剛離開(kāi)水面時(shí)水重，根據(jù)F=

1

2

G=

1

2

mg求拉力，再求出到地面時(shí)的水重和拉力，做出F-s圖象，據(jù)F-s圖象求出拉力做功．

解答：解：剛離開(kāi)水面時(shí)水重：
G=mg=10kg×10N/kg=100N，
拉力F=

1

2

G=

1

2

×100N=50N；
到地面時(shí)的水重：
G′=m′g=（10kg-0.2kg×10）×10N/kg=80N，
F′=

1

2

G′=

1

2

×80N=40N；
此時(shí)s=2h=2×10m=20m，
做出F-s圖象，如圖所示，
則拉力做功：
W=

1

2

（50N+40N）×20m=900J．
故答案為：900J．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了滑輪組的特點(diǎn)、功的計(jì)算，難點(diǎn)在于拉力F在變化，做出拉力F-s圖象是解本題的關(guān)鍵．