Question

15．如图装置，横杆连接在两个滑轮上，杆重不计，杆下悬重物G=120牛．在不计摩擦情况下，要匀速提起重物，需要加拉力为40牛，则每个滑轮重为20牛（滑轮重均相等）．若把重物在10秒内提升2米，则拉力做无用功为80焦，拉力做功的功率为32．

Answer 1

分析 （1）由图可知，通过动滑轮绳子的段数n，根据F=$\frac{1}{n}$（G+G_滑）计算每个滑轮的重力；
（2）由W_额=G_滑h计算无用功；由W_总=Fs计算总功，再由P=$\frac{W}{t}$计算拉力的功率．

解答 解：
（1）杆重和摩擦不计的情况下，F=$\frac{1}{n}$（G+G_滑），
由图可知，此滑轮组有两个动滑轮，通过动滑轮绳子的段数n=4，
所以：2G_滑=4F-G，
每个滑轮重：G_滑=$\frac{4F-G}{2}$=$\frac{4×40N-120N}{2}$=20N；
（2）由题知，对动滑轮所做的功是额外功（无用功），
所以W_额=2G_滑h=2×20N×2m=80J，
拉力做的功是总功：
W_总=Fs=Fnh=40N×4×2m=320J，
所以拉力做功的功率：
P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{320J}{10s}$=32W．
故答案为：20；80；32．

点评 本题考查动滑轮重力、额外功以及总功和功率的计算，正确找到通过动滑轮绳子段数，用好不计摩擦和绳重时F=$\frac{1}{n}$（G+G_滑）是解题的关键．