Question

17．如圖所示，物體A通過輕質(zhì)彈簧測(cè)力計(jì)B連在滑輪組的左端，滑輪組內(nèi)繩子的自由端拴在固定樁C上，物體在力F的作用下以0.6m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，彈簧測(cè)力計(jì)始終保持水平，其示數(shù)為2N，若不考慮繩子的伸長(zhǎng)、彈簧測(cè)力計(jì)重、滑輪重及摩擦，則拉力F=3N，拉力F的功率為1.2W．（g取10N/kg）

Answer 1

分析 （1）自由端拴在固定樁C上，可以看作有兩段繩子承擔(dān)整個(gè)滑輪組對(duì)物體A的拉力，據(jù)此計(jì)算出C端拉力的大��；繩子自由端的拉力F大小等于三段繩子的拉力和，據(jù)此計(jì)算出拉力F的大��；
（2）若不考慮繩子的伸長(zhǎng)、彈簧測(cè)力計(jì)重、滑輪重及摩擦，則滑輪組所做總功等于有用功，做功時(shí)間相同，由P=$\frac{W}{t}$分析拉力F的功率．

解答 解：
（1）由題意可知，彈簧測(cè)力計(jì)B的示數(shù)為F₁=2N，則各段繩子承受力的情況如下圖所示：

左側(cè)滑輪有兩段繩子承擔(dān)對(duì)物體A的拉力，
則滑輪組上繩子的拉力：F₂=$\frac{1}{2}$F₁=$\frac{1}{2}$×2N=1N；
對(duì)右側(cè)滑輪來說，有三段繩子的總拉力與拉力F平衡，
所以，在右側(cè)滑輪掛鉤上的拉力：F=3F₂=3×1N=3N；
（2）若不考慮繩子的伸長(zhǎng)、彈簧測(cè)力計(jì)重、滑輪重及摩擦，拉力F所做的總功等于有用功，做功時(shí)間相同，則總功率等于有用功率，
所以，拉力F的功率為：P_總=P_有用=F₁v₁=2N×0.6m/s=1.2W．
故答案為：3；1.2．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了功率的計(jì)算和滑輪組的使用，關(guān)鍵是明確作用在繩子上的力的大小分析和物體移動(dòng)速度與拉力F端移動(dòng)速度的關(guān)系．