Question

14．如圖所示的滑輪組，在拉力F的作用下，將重為400牛的物體以2米/秒的速度勻速上升（動(dòng)滑輪重和摩擦不計(jì)），求：
（1）拉力F為多少牛？
（2）拉力F在10秒鐘內(nèi)做功多少焦？
（3）拉力F做功的功率為多少瓦？

Answer 1

分析 （1）由圖可知，使用滑輪組承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=2，動(dòng)滑輪重和摩擦不計(jì)，根據(jù)F=$\frac{1}{n}$G計(jì)算拉力F；
（2）由s=nh=nvt計(jì)算繩子自由端移動(dòng)距離，由W=Fs計(jì)算拉力做的功；
（3）由P=$\frac{W}{t}$計(jì)算拉力F做功的功率．

解答 解：
（1）由圖知，n=2，動(dòng)滑輪重和摩擦不計(jì)，
所以拉力F=$\frac{1}{2}$G=$\frac{1}{2}$×400N=200N；
（2）由v=$\frac{s}{t}$，物體上升高度h=vt，
繩子自由端通過距離：s=nh=nvt=2×2m/s×10s=40m，
所以拉力F在10秒鐘內(nèi)做功：
W=Fs=200N×40m=8000J；
（3）拉力F做功的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{8000J}{10s}$=800W．
答：（1）拉力F為200N；
（2）拉力F在10秒鐘內(nèi)做功8000J；
（3）拉力F做功的功率為800W．

點(diǎn)評(píng) 本題考查繩子自由端拉力、功、功率的計(jì)算，關(guān)鍵從圖中正確找到使用滑輪組承擔(dān)物重的繩子股數(shù)．