Question

15．如圖裝置，橫桿連接在兩個滑輪上，桿重不計，桿下懸重物G=120牛．在不計摩擦情況下，要勻速提起重物，需要加拉力為40牛，則每個滑輪重為20牛（滑輪重均相等）．若把重物在10秒內(nèi)提升2米，則拉力做無用功為80焦，拉力做功的功率為32．

Answer 1

分析 （1）由圖可知，通過動滑輪繩子的段數(shù)n，根據(jù)F=$\frac{1}{n}$（G+G_滑）計算每個滑輪的重力；
（2）由W_額=G_滑h計算無用功；由W_總=Fs計算總功，再由P=$\frac{W}{t}$計算拉力的功率．

解答 解：
（1）桿重和摩擦不計的情況下，F(xiàn)=$\frac{1}{n}$（G+G_滑），
由圖可知，此滑輪組有兩個動滑輪，通過動滑輪繩子的段數(shù)n=4，
所以：2G_滑=4F-G，
每個滑輪重：G_滑=$\frac{4F-G}{2}$=$\frac{4×40N-120N}{2}$=20N；
（2）由題知，對動滑輪所做的功是額外功（無用功），
所以W_額=2G_滑h=2×20N×2m=80J，
拉力做的功是總功：
W_總=Fs=Fnh=40N×4×2m=320J，
所以拉力做功的功率：
P=$\frac{{W}_{總}}{t}$=$\frac{320J}{10s}$=32W．
故答案為：20；80；32．

點(diǎn)評 本題考查動滑輪重力、額外功以及總功和功率的計算，正確找到通過動滑輪繩子段數(shù)，用好不計摩擦和繩重時F=$\frac{1}{n}$（G+G_滑）是解題的關(guān)鍵．