Question

用如图所示的滑轮组提起重为900N的物体A，使物体在1min内上升了4m，所用的拉力为400N，求：（不计绳重以及绳和轮之间摩擦）
（1）拉力F克服物体的重力所做的功；
（2）拉力F做的功；
（3）拉力F做功的功率；
（4）动滑轮的重G_动；
（5）若将重为900N的物体换成1800N，此时拉力的大小应为多少N．

Answer 1

解：（1）克服物体的重力所做的功：
W_有=Gh=900N×4m=3600J；
（2）拉力移动距离s=3h=3×4m=12m，
拉力F做的功：
W_总=Fs=400N×12m=4800J；
（3）拉力F做功的功率：
P===80W；
（4）∵n=3
∴拉力：F=（G_物+G_动），
故动滑轮重：G_动=3F-G_物=3×400N-900N=300N；
（5））∵n=3
∴此时拉力：
F′=（G′_物+G_动）=×（1800N+300N）=700N．
答：（1）拉力F克服物体的重力所做的功为3600J；
（2）拉力F做的功为4800J；
（3）拉力F做功的功率为80W；
（4）动滑轮的重300N；
（5）若将重为900N的物体换成1800N，此时拉力的大小应为700N．
分析：从滑轮组的结构图上看出，直接从动滑轮上引出的绳子股数n=3，s=3h．
（1）知道物重G和升高的高度h，根据公式W_有=Gh求出有用功；
（2）知道拉力大小和拉力端移动的距离求出总功W_总=Fs；
（3）知道拉力做的总功和时间，根据公式P=求出拉力做功的功率；
（4）已知动滑轮绳子的段数，所以拉力F是物体重力和动滑轮重力之和的，从而求出动滑轮的重力；
（5）已知动滑轮绳子的段数和物体的重力及动滑轮重，所以拉力F是物体重力和动滑轮重力之和的，从而求出此时的拉力．
点评：本题考查了使用滑轮组中有用功、总功、功率动滑轮重等的计算，利用好s=nh求出拉力移动的距离是本题的关键．