Question

7．如图所示，用滑轮组把重为80N的物体匀速提起．

（1）在不计绳重、动滑轮重和摩擦的情况下，拉力F的大小是40N；
（2）若实际的拉力为50N，匀速将物体提高4m，则拉力所做的功是400J，此时所做的无用功是克服摩擦、绳重和动滑轮重力所做的功．

Answer 1

分析 由图知，承担物重的绳子股数n=2，物体被提升h，则拉力端移动的距离s=2h，
（1）在不计绳重、动滑轮重和摩擦的情况下，根据F=$\frac{1}{2}$G求拉力；
（2）拉力移动的距离s=2h，利用W=Fs求拉力做的总功；而有用功W_有用=Gh，可求额外功（无用功），它是克服摩擦、绳重和动滑轮重力所做的功．

解答 解：
由图知，滑轮组承担物重的绳子股数n=2，
（1）在不计绳重、动滑轮重和摩擦的情况下，拉力大小F=$\frac{1}{2}$G=$\frac{1}{2}$×80N=40N；
（2）绳端移动的距离：s=2h=2×4m=8m，
拉力做的总功：W_总=Fs=50N×8m=400J；
有用功：W_有用=Gh=80N×4m=320J，
W_额=W_总-W_有用=400J-320J=80J，
此时所做的额外功，即无用功是克服摩擦、绳重和动滑轮重力所做的功．
故答案为：
（1）40；（2）400；摩擦、绳重和动滑轮重力．

点评 本题考查了使用滑轮组时有用功、总功、额外功的计算，知道使用滑轮组时n的确定方法（直接从动滑轮上引出的绳子股数），利用好s=nh是本题的突破口，区分有用功、额外功和总功（从我们做功的目的出发，对我们有用的为有用功）是本题的关键．