Question

11．一個(gè)工人用如圖所示的滑輪組得升2000N的貨物，所用拉力600N，4s內(nèi)物體升高1m，不考虎繩重和摩擦，求：
（1）拉力F的功率是多少？
（2）動(dòng)滑輪自重是多少？
（3）若用此滑輪組提升3200N的貨物，所需拉力為多少？

Answer 1

分析 （1）知道拉力大小和拉力移動(dòng)的距離，根據(jù)公式W=Fs求出拉力做的總功；再根據(jù)公式P=$\frac{W}{t}$求出拉力的總功率；
（2）因?yàn)椴挥?jì)摩擦和繩重，根據(jù)以上的計(jì)算求出克服動(dòng)滑輪重做的額外功W_額=W_總-W_有用，根據(jù)W_額=G_動(dòng)h求出動(dòng)滑輪重；
（3）再根據(jù)F_拉=$\frac{1}{4}$（G_物+G_動(dòng)）求出此時(shí)的拉力．

解答 解：（1）繩子自由端移動(dòng)距離s=nh=4×1m=4m，
拉力做的總功：W_總=Fs=600N×4m=2400J
拉力的總功率：
P_總=$\frac{{W}_{總}}{t}$=$\frac{2400J}{4s}$=600W；
（2）物體上升的高度h=1m，
重物做的有用功：W_有用=Gh=2000N×1m=2000J，拉力克服動(dòng)滑輪重做的額外功：
W_額=W_總-W_有=2400J-2000J=400J，
使用滑輪組時(shí)克服動(dòng)滑輪重力做功為額外功，
由W_額=G_動(dòng)h得，動(dòng)滑輪重：G_動(dòng)=$\frac{{W}_{額}}{h}$=$\frac{400J}{1m}$=400N，
（3）提升物體時(shí)的拉力：
F'=$\frac{1}{4}$（G'+G_動(dòng)）=$\frac{1}{4}$×（3200N+400N）=900N．
答：（1）拉力F的功率為600W；
（2）動(dòng)滑輪重為400N；
（3）若用此滑輪組提升3200N的貨物，所需拉力為900N．

點(diǎn)評(píng) 此題主要考查的是學(xué)生對(duì)有用功、總功、額外功公式的理解和掌握，以及對(duì)滑輪組特點(diǎn)的認(rèn)識(shí)和理解．