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(2008?金华)在汶川地震的抗震救灾中,党和政府把救人放在重中之重的位置.在倒塌房屋的废墟中搜救被困人员,重型吊机起到了重要的作用.如图所示的重型吊机在某次起吊中,吊起了20000千克的重物(钢绳的重和摩擦不计,取g=10N/kg).
求:(1)当重物匀速上升时,钢绳受到的拉力为多少牛?
(2)若重物以0.1m/s的速度匀速竖直上升15s,重型吊机对重物所做的功为多少焦?
(3)在重物以0.1m/s的速度匀速竖直上升的过程中,重型吊机对重物做功的功率为多少瓦?
分析:(1)根据二力平衡的条件可知,物体做匀速运动时所受的拉力等于物体的重力;根据公式G=mg可求物体的重力;
(2)已知物体的速度和上升的时间,根据公式W=Gh可求重型吊机对重物所做的功;
(3)已知钢丝绳的拉力和物体的速度,根据公式P=FV可求重型吊机对重物做功的功率.
解答:解:(1)钢绳受到的拉力为F=G=mg=20000kg×10N/kg=2×105N;
答:钢绳受到的拉力为2×105N.
(2)物体上升的高度h=Vt=15s×0.1m/s=1.5m;
重型吊机对重物所做的功为W=Gh=2×105N×1.5m=3×105J;
答:重型吊机对重物所做的功为3×105J.
(3)重型吊机对重物做功的功率P=FV=2×105N×0.1m/s=2×104W.
答:重型吊机对重物做功的功率为2×104W.
点评:本题考查拉力、高度、做功、功率等的计算,关键是公式及其变形的灵活运用;要知道物体做匀速运动时拉力等于物体自身的重力.
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