Question

在不計(jì)繩重和摩擦的情況下，利用一滑輪組勻速提升物體．下表是在利用該滑輪組將一物體勻速提升到一定高度時(shí)采集到的信息．

物體所受重力G/N	作用在繩子自由端的拉力F/N	滑輪組做的有用功W有用/J	拉力做的總功W總/J
500	200	1000	1200

求：用該滑輪組將重為800N的物體勻速提升1m時(shí)，拉力做的總功為多少？

Answer 1

分析：求拉力做的總功，已知物重和物體被提升的高度，關(guān)鍵在于確定滑輪組承重繩子的段數(shù)，這就要從已知的表格數(shù)據(jù)入手；
首先根據(jù)物重為500N時(shí)，做的有用功W_有用=Gh，計(jì)算出此時(shí)物體被提升的距離h；然后由繩子自由端的拉力和總功計(jì)算出繩子自由端移動的距離s，那么知道這兩個(gè)條件，即可判斷出承重繩子段數(shù)n，由此突破該題．

解答：解：由表格數(shù)據(jù)知：
當(dāng)G=500N時(shí)，W_有用=Gh=1000J，即：h=

W有用

G

=

1000J

500N

=2m；
W_總=Fs=1200J，即：s=

W總

F

=

1200J

200N

=6m；
所以，n=

s

h

=3，共三段繩子承擔(dān)物重；
由F=

1

3

（G_動+G），得：G_動=3F-G=3×200N-500N=100N，即：動滑輪重：100N．
當(dāng)G′=800N時(shí)，拉力F′=

1

3

（G′+G_動）=

1

3

×（800N+100N）=300N；
繩子自由端移動的距離：s′=3×1m=3m；
因此，拉力做功：W_總′=F′s′=300N×3m=900J
答：拉力做的總功為900J．

點(diǎn)評：根據(jù)圖表數(shù)據(jù)來推導(dǎo)承重繩子的段數(shù)以及動滑輪的重力是解答此題的關(guān)鍵，此題還可由動滑輪重，直接計(jì)算出物重800N時(shí)的額外功，由總功是有用功和額外功的和得出結(jié)論．需要注意的是，提升的物重不同時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率不同，不能由機(jī)械效率來計(jì)算．