Question

17．如图所示，工人用250N的力F将重为400N的物体以0.2m/s的速度匀速提升2m，求此过程中：（不计绳重和摩擦）
（1）工人做的有用功；
（2）动滑轮的重；
（3）拉力F做功的功率．

Answer 1

分析 （1）利用W=Gh求有用功；
（2）不计摩擦和绳重，拉力F=$\frac{1}{2}$（G+G_动），据此求动滑轮的重力；
（3）由图知，使用滑轮组承担物重的绳子股数n=2，利用v=2v_物求出拉力的速度；
利用P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv求出拉力做功的功率．

解答 解：
（1）工人做的有用功：W_有=Gh=400N×2m=800J；
（2）不计摩擦和绳重，拉力F=$\frac{1}{2}$（G+G_动），
所以动滑轮的重力为：
G_动=2F-G=2×250N-400N=100N；
（3）拉力的速度v=2v_物=2×0.2m/s=0.4m/s，
拉力F做功的功率P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv=250N×0.4m/s=100W．
答：
（1）工人做的有用功为800J；
（2）动滑轮的重100N；
（3）拉力F做功的功率100W．

点评 本题考查了使用滑轮组动滑轮重力、有用功、功率的计算，求动滑轮重力要利用好：不计摩擦和绳重，拉力F=$\frac{1}{2}$（G+G_动）．