Question

3．如图所示，滑轮A是定滑轮（选填“A”或“B”）；若物体所受重力均为50牛，不计摩擦和滑轮重力，分别用力F₁、F₂匀速将物体提起2米，力F₂做功100焦，物体的重力势能增大（选填“增大”、“不变”或“减小”）．

Answer 1

分析 （1）定滑轮的轮轴是固定的，使用定滑轮不能省力，但可以改变力的方向；动滑轮的轮轴与物体一起运动，使用动滑轮可以省力．
（2）不计摩擦和滑轮重力，使用动滑轮所做的功等于直接提升物体所做的功；也可以先根据动滑轮特点计算出拉力和移动的距离，再计算所做的功；
（3）在这个过程中，重物匀速上升，高度增加，据此分析重力势能的变化．

解答 解：（1）由图可知，滑轮A是定滑轮；
（2）不计摩擦和滑轮重力，使用动滑轮所做的功等于直接提升物体所做的功，即：
W=Gh=50×2m=100J；
或：由图可知B滑轮是动滑轮，使用动滑轮可以省一半的力，不计摩擦和滑轮重力，
F₂=$\frac{1}{2}$G=$\frac{1}{2}$×50N=25N；
则力F₂做功为W=F₂s=F×2h=25N×2×2m=100J；
（3）物体质量不变，高度变高，故重力势能增大．
故答案为：A；100；增大．

点评 解答本题需要掌握以下内容：一是知道动滑轮和定滑轮的省力特点，二是灵活运用功的公式．