Question

15．如图所示，不计绳子的重力及滑轮与绳子间的摩擦阻力，用200牛的竖直向上拉力F通过滑轮托着重为380牛的物体A做竖直向上移动，物体A运动时s-t图象如图所示．求：
（1）物体A运动时的速度v；
（2）滑轮所受重力的大小G_滑；
（3）物体A运动10秒，拉力F所做的功W和功率P．

Answer 1

分析 （1）由A运动时s-t图象读出一组A的路程和时间，根据速度公式计算物体A运动时的速度v；
（2）由图知通过动滑轮绳子的段数n，由F=$\frac{1}{n}$（G+G_滑）计算G_滑；
（3）由s=nh计算物体A运动10秒拉力F通过的距离，由W=Fs计算所做的功W，由P=$\frac{W}{t}$计算功率P．

解答 解：
（1）由图2知，物体A做匀速直线运动，当通过路程6m时，所用时间为10s，
所以A的运动速度：v=$\frac{s}{t}$=$\frac{6m}{10s}$=0.6m/s；
（2）由图1知，这是一个动滑轮，所以通过动滑轮绳子的段数n=2，
不计绳子的重力及滑轮与绳子间的摩擦阻力，由F=$\frac{1}{n}$（G+G_滑）可得：
G_滑=2F-G=2×200N-380N=20N；
（3）由图知，物体A运动10秒通过6m，所以拉力F通过的距离：
s=nh=2×6m=12m，
所以拉力所做的功：W=Fs=200N×12m=2400J，
拉力的功率：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{2400J}{10s}$=240W．
答：（1）物体A运动时的速度为0.6m/s；
（2）滑轮所受重力的大小为20N；
（3）物体A运动10s，拉力F所做的功为2400J，功率为240W．

点评 本题考查了速度、功和功率等的计算，要能从图象获取有用信息是解题的关键．