Question

11．小明到某山区旅游时，发现一种利用滚轴和绳子组装的特殊机械（如图所示），当地人借助这种装置可以将较重的物体很轻便地搬运到二楼上面，对此小明充满好奇，经主人同意后，小明借助该装置，用很小拉力就能将质量为80千克的重物匀速提升了3米！请根据所学知识解答下列问题：
（1）该装置可简化看成由定滑轮和动滑轮组成的滑轮组，则属于动滑轮是的B．（选填“A”或“B”）．
（2）重物上升3米的过程中，小明对重物做的功为多少？
（3）主人介绍滑轮B的质量为5千克，不计绳重和摩擦，整个过程中，小明做的功是多大？

Answer 1

分析 （1）轴固定不动的滑轮是定滑轮，滑轮和物体一起移动的滑轮是动滑轮．
（2）利用G=mg求重物重力，小明对重物做的功W_有用=Gh；
（3）求出动滑轮重力，由图知，n=5，不计绳重和摩擦，拉力F=$\frac{1}{5}$（G+G_轮），拉力端移动距离s=5h，利用W=Fs求小明做的功．

解答 解：
（1）提升物体时，A的轴固定不动，属于定滑轮；B和物体一起移动，属于动滑轮；
（2）重物重力：G=mg=80kg×10N/kg=800N，
小明对重物做的功：W_有用=Gh=800N×3m=2400J
（3）动滑轮B的重力：G_轮=m_轮g=5kg×10N/kg=50N，
由图知，n=5，
不计绳重和摩擦，拉力：F=$\frac{1}{5}$（G+G_轮）=$\frac{1}{5}$（800N+50N）=170N，
拉力端移动距离：s=5h=5×3m=15m，
小明做的功：W_总=Fs=170N×15m=2550J．
故答案为：
（1）B；（2）重物上升3米的过程中，小明对重物做的功为2400J；
（3）不计绳重和摩擦，整个过程中，小明做的功是2550J．

点评 本题考查了使用滑轮组有用功和总功的计算以及滑轮的分类，确定承担物重的绳子股数、利用好不计绳重和摩擦时拉力F=$\frac{1}{5}$（G+G_轮）是关键．