Question

如图所示，工人利用滑轮组将沙子从地面提升到距地面6m高的三楼，共用了1min．已知沙子的质量为50kg，装沙子的桶的质量8kg，动滑轮的质量为2kg，工人匀速拉绳子的力为300N（忽略摩擦和绳重，g取10N/kg）求：
（1）工人做的总功；
（2）工人做功的功率；
（3）工人做的额外功．

Answer 1

分析：（1）由图知，承担物重的绳子股数n=2，拉力端移动的距离S=2h，利用公式W=FS求拉力做功；
（2）知道做功时间，利用P=

W

t

求工人做功的功率；
（3）由于忽略摩擦和绳重，提升动滑轮和桶做的功为额外功，利用W=Gh求工人做的额外功．

解答：解：
（1）由图知，n=2，拉力端移动的距离S=2h=2×6m=12m，
拉力做功：
W_总=FS=300N×12m=3600J；
（2）工人做功的功率：
P=

W

t

=

3600J

60s

=60W；
（3）∵忽略摩擦和绳重，
∴W_额=（G_桶+G_动）h=（m_桶+m_动）gh=（8kg+2kg）×10N/kg×6m=600J．
答：（1）工人做的总功为3600J；
（2）工人做功的功率为60W；
（3）工人做的额外功为600J．

点评：本题考查了使用滑轮组时有用功和额外功的计算，知道忽略摩擦和绳重，提升动滑轮和桶做的功为额外功是本题的关键；易错点：求上升高度，到三楼上升了两层楼的高度．