Question

在汶川地震的抗震救灾中，党和政府把救人放在重中之重的位置．在倒塌房屋的废墟中搜救被困人员，重型吊机起到了重要的作用．如图所示的重型吊机在某次起吊中，吊起了20000千克的重物（钢绳的重和摩擦不计，取g=10N/kg）．
求：（1）当重物匀速上升时，钢绳受到的拉力为多少牛？
（2）若重物以0.1m/s的速度匀速竖直上升15s，重型吊机对重物所做的功为多少焦？
（3）在重物以0.1m/s的速度匀速竖直上升的过程中，重型吊机对重物做功的功率为多少瓦？

Answer 1

【答案】分析：（1）根据二力平衡的条件可知，物体做匀速运动时所受的拉力等于物体的重力；根据公式G=mg可求物体的重力；
（2）已知物体的速度和上升的时间，根据公式W=Gh可求重型吊机对重物所做的功；
（3）已知钢丝绳的拉力和物体的速度，根据公式P=FV可求重型吊机对重物做功的功率．
解答：解：（1）钢绳受到的拉力为F=G=mg=20000kg×10N/kg=2×10⁵N；
答：钢绳受到的拉力为2×10⁵N．
（2）物体上升的高度h=Vt=15s×0.1m/s=1.5m；
重型吊机对重物所做的功为W=Gh=2×10⁵N×1.5m=3×10⁵J；
答：重型吊机对重物所做的功为3×10⁵J．
（3）重型吊机对重物做功的功率P=FV=2×10⁵N×0.1m/s=2×10⁴W．
答：重型吊机对重物做功的功率为2×10⁴W．
点评：本题考查拉力、高度、做功、功率等的计算，关键是公式及其变形的灵活运用；要知道物体做匀速运动时拉力等于物体自身的重力．