11.小科和他的興趣小組利用如圖所示的滑輪組進行實驗.人以60N的力向下勻速拉動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,細繩的質(zhì)量及摩擦均忽略不計.求:(g取10N/kg)
(1)物體上升的速度;
(2)人的拉力所做的功;
(2)動滑輪的質(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.

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)可求得動滑輪的重力,然后可求得其質(zhì)量,
(4)根據(jù)求得的動滑輪的重力,和繩子能承受的最大拉力為100N,利用F=$\frac{1}{2}$(G+G),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,由F=$\frac{1}{2}$(G+G),可得G=2F-G=2×60N-100N=20N,
則m=$\frac{{G}_{動}}{g}$=$\frac{20N}{10N/kg}$=2kg.
(4)由F最大=$\frac{1}{2}$(G′+G),可得,G′=2F最大-G=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.

點評 此題涉及到速度的計算,滑輪組繩子拉力的計算,功的計算等,考查的知識點較多,并且非常重要,需要熟練掌握相應的公式或規(guī)律,根據(jù)需要靈活進行公式變形.

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