Question

如图所示，物体重180N，动滑轮重20N，绳重和摩擦不计，人对动滑轮的拉力为F，在F的作用下，物体以0.1m/s的速度匀速上升2m，求：
（1）动滑轮对物体做的功；
（2）拉力F的功率．

Answer 1

分析：图中使用的是动滑轮，承担物重的绳子股数n=2，则拉力F移动的速度v₂=2v₁（v₁为物体匀速上升速度）
（1）绳重和摩擦不计，利用F=

1

2

（G_物+G_轮）求拉力F的大小；
（2）根据物体以0.1m/s的速度匀速上升2m，可求得拉力移动的时间，再利用P=

W

t

求拉力做功功率（总功功率）．

解答：解：（1）图中使用的是动滑轮，承担物重的绳子股数n=2，
∵绳重和摩擦不计，
∴拉力F的大小：
F=

1

2

（G_物+G_轮）=

1

2

（180N+20N）=100N；
∵物体以0.1m/s的速度匀速上升2m，
∴拉力移动的距离：s=2h=2×2m=4m．
拉力F做的功W_总=Fs=100N×4m=400J．
（2）∵物体以0.1m/s的速度匀速上升2m，
∴移动的时间t=

s

v

=

2m

0.1m/s

=20s
拉力F做功的功率：
P_总=

W

t

=

400J

20s

=20W；
答：（1）动滑轮对物体做的功为400J．
（2）拉力F的功率为20W．

点评：此题考查滑轮组绳子拉力的计算、滑轮组的机械效率、功率的计算等，由动滑轮的特点知道：绳子自由端移动的速度与物体上升速度之间的关系是v′=2v，因此拉力F做功的功率也可以用P_总=

W

t

=

Fs

t

=Fv来计算