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

（1）通過計(jì)算確定該滑輪組提起物體的繩子段數(shù)，并在右邊虛線框中畫出該滑輪組的組裝示意圖．
（2）用該滑輪組將重為800N的物體勻速提升1m時，拉力做的總功為多少？

Answer 1

分析：（1）要確定滑輪組的構(gòu)成，先要判斷出滑輪組中承重繩子的段數(shù)；首先根據(jù)表格中有用功和總功的數(shù)據(jù)，利用S=

W

F

求出繩端自由移動距離和物體被提升的高度，兩者的比值即為所求的繩子段數(shù)．然后根據(jù)拉力的方向確定繩子繞法．
（2）先由F=

1

n

（G_動+G_物）結(jié)合表格數(shù)據(jù)求出動滑輪的重力，根據(jù)物體被提升的距離即可求出所做額外功，而提升物體所做的功為有用功，兩者之和即為拉力所做的總功．

解答：解：（1）由表格數(shù)據(jù)知：
h=

W有用

G

=

1000J

500N

=2m；S=

W總

F

=

1200J

200N

=6m；
所以繩子段數(shù)：n=

S

h

=

6m

2m

=3．
因此滑輪組最少有一動、一定兩個滑輪，而拉力的方向向下，即通過滑輪組改變了力的方向，所以要再加一個定滑輪，如圖所示：

（2）由表格數(shù)據(jù)知：
G_動=3F-G=3×200N-500N=100N；
所以當(dāng)提升重物為800N時：
W_有用=G′h=800N×1m=800J，W_額=G_動h=100N×1m=100J；
W_總=W_有用+W_額=800J+100J=900J；
答：拉力做的總功為900J．

點(diǎn)評：會設(shè)計(jì)組裝滑輪組，會熟練利用功的計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算．