Question

【題目】如圖是某建筑工地上提升建筑材料的滑輪組示意圖，其動滑輪質量15kg，某次提升材料質量240kg，材料在空中靜止時，摩擦影響很小，繩很輕，可以不考慮，則豎直向上的拉力F=______N；豎著向上勻速提升材料，摩擦影響較大，實際所用的拉力大小是1000N，并將材料提升了10m高，所用時間30s。計算克服材料重力所做的功為多少？實際所用拉力的功率為多少？______

Answer 1

【答案】850 2.4×104J；1000W

【解析】

[1]動滑輪和材料的重力分別為：

G動=m動g=15kg×10N/kg=150N，

G材料=m材料g=240kg×10N/kg=2400N，

材料在空中靜止時處于平衡狀態，摩擦影響很小，繩很輕，可以不考慮，以動滑輪和建筑材料的整體為研究對象，受到豎直向下的總重力、豎直向上3股繩子的拉力，由力的平衡條件可得，

3F=G動+G材料，

則豎直向上的拉力：

F=（G動+G材料）=×（150N+2400N）=850N；

[2]豎著向上勻速提升材料時，由圖可知，

n=3，

則繩端移動的距離：

s=nh=3×10m=30m，

克服材料重力所做的功：

W材料=G材料h=2400N×10m=2.4×104J，

實際所用拉力所做的功：

W=F′s=1000N×30m=3×104J，

實際所用拉力的功率：

P==1000W。