Question

11．小科和他的興趣小組利用如圖所示的滑輪組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．人以60N的力向下勻速拉動(dòng)繞在滑輪組上的繩子的一端，物體的質(zhì)量為10kg，10秒鐘重物上升了0.8m，細(xì)繩的質(zhì)量及摩擦均忽略不計(jì)．求：（g取10N/kg）
（1）物體上升的速度；
（2）人的拉力所做的功；
（2）動(dòng)滑輪的質(zhì)量；
（4）若繩子能承受的最大拉力為100N，所掛物體的最大質(zhì)量．

Answer 1

分析 （1）已知10秒鐘重物上升了0.8m，根據(jù)速度公式可求得物體上升的速度；
（2）由圖可知，s=2h，根據(jù)W=Fs可求得人的拉力所做的功；
（3）已知物體的質(zhì)量為10kg，可求得其重力，根據(jù)F=$\frac{1}{2}$（G+G_動(dòng)）可求得動(dòng)滑輪的重力，然后可求得其質(zhì)量，
（4）根據(jù)求得的動(dòng)滑輪的重力，和繩子能承受的最大拉力為100N，利用F=$\frac{1}{2}$（G+G_動(dòng)），可得掛物體的最大質(zhì)量．

解答 解：（1）物體上升的速度v=$\frac{s}{t}$=$\frac{0.8m}{10s}$=0.08m/s；
（2）由圖可知，s=2h=2×0.8m=1.6m，人的拉力所做的功W=Fs=60N×1.6m=96J；
（3）物體的重力G=mg=10kg×10N/kg=100N，
由圖可知，重物由2段繩子承擔(dān)，由F=$\frac{1}{2}$（G+G_動(dòng)），可得G_動(dòng)=2F-G=2×60N-100N=20N，
則m_動(dòng)=$\frac{{G}_{動(dòng)}}{g}$=$\frac{20N}{10N/kg}$=2kg．
（4）由F_最大=$\frac{1}{2}$（G′+G_動(dòng)），可得，G′=2F_最大-G_動(dòng)=2×100N-20N=180N．
物體的最大質(zhì)量m′=$\frac{G′}{g}$=$\frac{180N}{10N/kg}$=18kg．
答：（1）物體上升的速度為0.08m/s；
（2）人的拉力所做的功為96J；
（2）動(dòng)滑輪的質(zhì)量為2kg；
（4）若繩子能承受的最大拉力為100N，所掛物體的最大質(zhì)量為18kg．

點(diǎn)評(píng) 此題涉及到速度的計(jì)算，滑輪組繩子拉力的計(jì)算，功的計(jì)算等，考查的知識(shí)點(diǎn)較多，并且非常重要，需要熟練掌握相應(yīng)的公式或規(guī)律，根據(jù)需要靈活進(jìn)行公式變形．