Question

9．小迪同学用如图所示的滑轮组来提升重物，当重物为500N时，匀速拉动绳子自由端的力F为200N，重物以0.2m/s速度匀速上升，求：
（1）拉力F的功率多大？
（2）该滑轮组中动滑轮的重为多少？
（3）当重物为800N时，拉力F的大小为多少？（本题不计摩擦和绳子自重）

Answer 1

分析 由图知，承担物重的绳子股数n=3．
（1）已知拉力大小和物体上升速度，根据P=Fv求出拉力的功率P；
（2）不计绳重和摩擦，利用G_动=nF-G求出动滑轮的重力大小；
（3）已知物重和动滑轮重，F=$\frac{1}{n}$（G_动+G_物）求出动滑轮的重力大小．

解答 解：
（1）由图知，n=3，绳子自由端移动的速度v_绳=3v_物=3×0.2m/s=0.6m/s，
拉力的功率：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv=200N×0.6m/s=120W；
（2）根据F=$\frac{1}{3}$（G_动+G_物）得，动滑轮的重力：G_动=3F-G_物=3×200N-500N=100N；
（3）重物为800N时，拉力F′的大小：F′=$\frac{1}{3}$（G+G_动）=$\frac{1}{3}$（800N+100N）=300N．
答：（1）拉力的功率为120W．
（2）动滑轮的重力大小为100N．
（3）重物为800N时，拉力为300N．

点评 本题的难度比较大，考查了与功的相关知识以及受力分析，考出了学生的水平．