Question

17．如图所示，物体A通过轻质弹簧测力计B连在滑轮组的左端，滑轮组内绳子的自由端拴在固定桩C上，物体在力F的作用下以0.6m/s的速度做匀速直线运动，弹簧测力计始终保持水平，其示数为2N，若不考虑绳子的伸长、弹簧测力计重、滑轮重及摩擦，则拉力F=3N，拉力F的功率为1.2W．（g取10N/kg）

Answer 1

分析 （1）自由端拴在固定桩C上，可以看作有两段绳子承担整个滑轮组对物体A的拉力，据此计算出C端拉力的大小；绳子自由端的拉力F大小等于三段绳子的拉力和，据此计算出拉力F的大小；
（2）若不考虑绳子的伸长、弹簧测力计重、滑轮重及摩擦，则滑轮组所做总功等于有用功，做功时间相同，由P=$\frac{W}{t}$分析拉力F的功率．

解答 解：
（1）由题意可知，弹簧测力计B的示数为F₁=2N，则各段绳子承受力的情况如下图所示：

左侧滑轮有两段绳子承担对物体A的拉力，
则滑轮组上绳子的拉力：F₂=$\frac{1}{2}$F₁=$\frac{1}{2}$×2N=1N；
对右侧滑轮来说，有三段绳子的总拉力与拉力F平衡，
所以，在右侧滑轮挂钩上的拉力：F=3F₂=3×1N=3N；
（2）若不考虑绳子的伸长、弹簧测力计重、滑轮重及摩擦，拉力F所做的总功等于有用功，做功时间相同，则总功率等于有用功率，
所以，拉力F的功率为：P_总=P_有用=F₁v₁=2N×0.6m/s=1.2W．
故答案为：3；1.2．

点评 本题考查了功率的计算和滑轮组的使用，关键是明确作用在绳子上的力的大小分析和物体移动速度与拉力F端移动速度的关系．