Question

14．用如图所示的滑轮组匀速提起重物，已知重量为6N的物体在3s内上升0.9m，所用的拉力是2.4N（不计绳重和摩擦）．求：
（1）滑轮组做的有用功；
（2）拉力做功的功率；
（3）若提升的重物为12N，作用在绳上的拉力是多少？

Answer 1

分析 （1）由公式W=Gh可以求出有用功；
（2）由W=Fs求出拉力的功，然后由功率公式P=$\frac{W}{t}$求出拉力的功率；
（3）根据F=$\frac{1}{n}$（G+G_动）求出动滑轮重和作用在绳子上的拉力．

解答 解：
（1）有用功：W_有用=Gh=6N×0.9m=5.4J；
（2）由图示滑轮组可知，滑轮组承重绳子的有效股数n=3，
拉力移动的距离：s=nh=3×0.9m=2.7m，
拉力的功：W_总=Fs=2.4N×2.7m=6.48J，
拉力的功率：P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{6.48J}{3s}$=2.16W；
（3）不计绳重和摩擦，所以F=$\frac{1}{3}$（G+G_动）；
动滑轮的重：G_动=3F-G=3×2.4N-6N=1.2N；
若使用此装置提起另一重12N的重物，实际拉力：
F′=$\frac{1}{3}$（G′+G_动）=$\frac{1}{3}$×（12N+1.2N）=4.4N．
答：（1）提起物体所做有用功为5.4J；
（2）拉力的功率为2.16W；
（3）若提升的重物为12N，作用在绳上的拉力为4.4N．

点评 本题考查了功、功率计算以及滑轮组的特点，应用功的计算公式、功率公式即可正确解题．