Question

如圖所示，工人用滑輪組吊起質(zhì)量為40kg的箱子，工人施加的拉力為250N，箱子10s內(nèi)被勻速豎直提升了2m，不計(jì)繩重和摩擦，取g=10N/kg．求：
（1）箱子受到的重力；
（2）動(dòng)滑輪的重力；
（3）工人所施加拉力的速度．
（4）若重物再增加150N，要使重物勻速上升，作用在繩自由端的拉力至少多大？

Answer 1

解：（1）箱子受到的重力G=mg=40kg×10N/kg=400N．
（2）根據(jù)不計(jì)繩重和摩擦?xí)r動(dòng)滑輪是由兩股繩子承擔(dān)可知：
F=（G+G_動(dòng)）
∴G_動(dòng)=2F-G=2×250N-400N=100N；
（3）∵滑輪組是有兩股繩子承擔(dān)，且h=2m，
∴s=2h=2×2m=4m，
∴v===0.4m/s．
（4）若物重再增加150N，則G_物′=400N+150N=550N，
所以F′=（G_物′+G_動(dòng)）=×（550N+100N）=325N．
答：（1）箱子受到的重力為400N．（2）動(dòng)滑輪的重力為100N．
（3）拉力的速度為0.4m/s．
（4）作用在繩自由端的拉力至少為325N．
分析：（1）根據(jù)公式G=mg可求箱子的重力．
（2）已知滑輪組是有兩股繩子承擔(dān)，根據(jù)F=（G+G_動(dòng)）可求動(dòng)滑輪的重力．
（3）已知拉力和動(dòng)滑輪上繩子的段數(shù)，根據(jù)公式s=nh可求拉力作用點(diǎn)移動(dòng)的距離，利用v=可求拉力的速度．
（4）掌握滑輪組的省力特點(diǎn)：滑輪組由幾段繩子承擔(dān)物重，提起繩子的力就是物重的幾分之一，即：F=（G_物+G_動(dòng)），把已知條件代入便可求出所需物理量．
點(diǎn)評(píng)：本題考查物體重力和動(dòng)滑輪重力的計(jì)算，從滑輪組的結(jié)構(gòu)找出n的值，知道則F=（G+G_動(dòng)）、s=nh是本題的關(guān)鍵．