Question

8．重型吊机在建筑生产和抢险救灾灯方面有着重要的运用．如图所示，重型吊机在某次起吊中，吊起了20000kg的重物（钢绳的重和摩擦不计）．
（1）当重物匀速上升时，受到的钢绳向上的拉力是多大？
（2）若重物以0.1m/s的速度匀速竖直上升15s，拉力对重物所做的功是多少？
（3）在重物以0.1m/s的速度匀速竖直上升的过程中，拉力对重物做功的功率是多少？

Answer 1

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）当重物匀速上升时，钢绳受到的拉力：
F=G=mg=20000kg×10N/kg=2×10⁵N；
（2）物体上升的高度：h=vt=0.1m/s×15s=1.5m；
重型吊机对重物所做的功：
W=Gh=2×10⁵N×1.5m=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：（1）钢绳受到的拉力为2×10⁵N；
（2）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．