Question

12．如图所示，动滑轮的重力是30N，物体重300N，在拉力F的作用下物体在10s的时间内上升了10m，求：
（1）物体克服重力做了多少功？
（2）物体克服重力做功的功率为多大？
（3）拉力做了多少功？
（4）拉力做功的功率是多少？
（5）拉力比重力多做了多少功？

Answer 1

分析 （1）利用W=Gh求出克服重力做的功；
（2）根据P=$\frac{W}{t}$求出功率；
（3）先根据F=$\frac{1}{3}$（G+G_动）求出拉力，再利用W=Fs求出拉力做的功；
（4）根据P=$\frac{W}{t}$求出拉力功率；
（5）根据W_额外=W_总-W_有用求出多做的功．

解答 解：（1）克服重力做功为W_有用=Gh=300N×10m=3000J；
（2）物体克服重力做功的功率为P₁=$\frac{{W}_{有用}}{t}$=$\frac{3000J}{10s}$=300W；
（3）绳子段数为3段，则拉力为F=$\frac{1}{3}$（G+G_动）=$\frac{1}{3}$×（300N+30N）=110N，拉力做功为：W_总=Fs=110N×3×10m=3300J；
（4）拉力做功的功率是P₂=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{3300J}{10s}$=330W；
（5）拉力比重力多做了W_额外=W_总-W_有用=3300J-3000J=300J．
答：（1）物体克服重力做了3000J功；
（2）物体克服重力做功的功率为300W；
（3）拉力做了功3300J；
（4）拉力做功的功率是330W；
（5）拉力比重力多做了功300J．

点评 此题主要考查学生对于力学中功和功率的计算，熟悉公式是解题关键．