Question

8．重型吊機(jī)在建筑生產(chǎn)和搶險(xiǎn)救災(zāi)燈方面有著重要的運(yùn)用．如圖所示，重型吊機(jī)在某次起吊中，吊起了20000kg的重物（鋼繩的重和摩擦不計(jì)）．
（1）當(dāng)重物勻速上升時(shí)，受到的鋼繩向上的拉力是多大？
（2）若重物以0.1m/s的速度勻速豎直上升15s，拉力對(duì)重物所做的功是多少？
（3）在重物以0.1m/s的速度勻速豎直上升的過程中，拉力對(duì)重物做功的功率是多少？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)二力平衡的條件可知，物體做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的拉力等于物體的重力；根據(jù)公式G=mg可求物體的重力；
（2）已知物體的速度和上升的時(shí)間，根據(jù)公式W=Gh可求重型吊機(jī)對(duì)重物所做的功；
（3）已知鋼絲繩的拉力和物體的速度，根據(jù)公式P=FV可求重型吊機(jī)對(duì)重物做功的功率．

解答 解：
（1）當(dāng)重物勻速上升時(shí)，鋼繩受到的拉力：
F=G=mg=20000kg×10N/kg=2×10⁵N；
（2）物體上升的高度：h=vt=0.1m/s×15s=1.5m；
重型吊機(jī)對(duì)重物所做的功：
W=Gh=2×10⁵N×1.5m=3×10⁵J；
（3）重型吊機(jī)對(duì)重物做功的功率：
P=Fv=2×10⁵N×0.1m/s=2×10⁴W．
答：（1）鋼繩受到的拉力為2×10⁵N；
（2）重型吊機(jī)對(duì)重物所做的功為3×10⁵J．
（3）重型吊機(jī)對(duì)重物做功的功率為2×10⁴W．

點(diǎn)評(píng) 本題考查拉力、高度、做功、功率等的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用；要知道物體做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)拉力等于物體自身的重力．