Question

3．小明用如图所示的动滑轮提升重物，将重为200N的物体A以0.1m/s的速度匀速提升了1m（不计摩擦，忽略绳、滑轮的重力）求：
（1）拉力F的大小；（2）拉力F所做的功；（3）拉力F做功的功率．

Answer 1

分析 （1）不计绳重和摩擦时，根据F=$\frac{1}{n}$（G_物+G_动）求出绳端的拉力；
（2）根据s=nh求出绳子自由端移动的距离；利用W_总=Fs求出拉力所做的功；
（3）知道做功时间，利用功率公式求拉力的功率．

解答 解：
（1）由图可知n=2，因为忽略绳重、滑轮重，不计摩擦，
所以，绳端的拉力：F=$\frac{1}{2}$G_物=$\frac{1}{2}$×200N=100N；
（2）绳子自由端移动的距离：s=2h=2×1m=2m；
拉力F所做的功：W_总=Fs=100N×2m=200J；
（3）拉力F做功的功率：
P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{{W}_{总}}{\frac{h}{v}}$$\frac{200J}{\frac{1m}{0.1m/s}}$=20W．
答：（1）拉力F为100N；
（2）拉力F所做的功200J；
（3）拉力F做功的功率20W．

点评 本题主要考查了有用功、总功、功率、机械效率的计算，关键要知道：不计绳重和摩擦时，绳端的拉力F=$\frac{1}{n}（{G}_{物}+{G}_{动}）$．