Question

11．运用知识解决问题：
（1）骑自行车下坡时，不蹬脚踏板，速度也会越来越快，这是因为：下坡时自行车和人的重力势能转化为动能，动能变大，而自行车和人的质量一定，所以速度越来越快．
（2）请画出图甲杠杆的动力臂．
（3）用图乙所示的滑轮组匀速提升重物，动滑轮中20N，物重100N，绳自由端在30s内移动了3m，则拉力做功的功率为多大？（不计绳重和摩擦）（写出解题过程）

Answer 1

分析 （1）动能大小的影响因素：质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大；重力势能大小的影响因素：质量和高度，质量越大，高度越高，重力势能越大．
（2）已知支点和动力的方向，过支点作垂直于动力作用线的垂线段，即动力臂．
（3）利用W=Fs求出拉力做的功，再利用P=$\frac{W}{t}$计算拉力做功的功率．

解答 解：（1）自行车在下坡过程中，自行车和人质量不变、高度减小，其重力势能减小，自行车和人质量不变、速度变大，其动能变大；由于自行车和人的质量一定，所以速度越来越快．
（2）过支点O作动力F₁作用线的垂线段，即动力臂L₁；如图所示：

（3）据图乙可知，滑轮组承重绳子的有效股数n，
拉力为F=$\frac{G+{G}_{动}}{3}$=$\frac{100N+20N}{3}$=40N，
拉力做的功W=Fs=40N×3m=120J，
拉力做功的功率P=$\frac{W}{t}$=$\frac{120J}{30s}$=4W．
故答案为：（1）重力势；质量；（2）如上图；（3）4W．

点评 本题考查了动能和势能的影响因素，属于基础题目．