Question

育華同學用一個距離手3 m高的定滑輪拉住重100 N的物體，從滑輪正下方沿水平方向移動4 m，如圖所示．若不計繩子的重力和摩擦，他至少做了多少功

[　　]

A．

200 J

B．

300 J

C．

400 J

D．

500 J

Answer 1

答案：A
解析：

該同學在提升重物的過程中使用了定滑輪，它的作用是改變力的方向而不改變力的大�。�在人緩慢地勻速拉動繩子的過程中做功最少．但本題中人拉繩子右端點的力的方向隨著人向右走的過程，是不斷改變的．因此水平方向移動的4 m并非人拉繩子的力的方向上的距離．直接用功的計算公式求功的方法是行不通的．但我們注意一下繩子的左端點所懸掛的重物，它是在人的拉力作用下上升的．在人緩慢勻速拉繩子過程中，重物也可以看作勻速上升，又不計繩子的重力和摩擦，所以此時通過對重物的受力分析可知：重物所受拉力大小等于重物所受重力的大小，為100 N．人向右水平移動4 m的過程中，由幾何關系可以確定定滑輪右側(cè)繩子伸長了2 m，因此左側(cè)繩子縮短了2 m，即重物上升了2 m．根據(jù)功的計算公式，可知拉力做功W＝Fs＝100×2 m＝200 J．