Question

15．如圖所示，不計(jì)繩子的重力及滑輪與繩子間的摩擦阻力，用200牛的豎直向上拉力F通過(guò)滑輪托著重為380牛的物體A做豎直向上移動(dòng)，物體A運(yùn)動(dòng)時(shí)s-t圖象如圖所示．求：
（1）物體A運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度v；
（2）滑輪所受重力的大小G_滑；
（3）物體A運(yùn)動(dòng)10秒，拉力F所做的功W和功率P．

Answer 1

分析 （1）由A運(yùn)動(dòng)時(shí)s-t圖象讀出一組A的路程和時(shí)間，根據(jù)速度公式計(jì)算物體A運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度v；
（2）由圖知通過(guò)動(dòng)滑輪繩子的段數(shù)n，由F=$\frac{1}{n}$（G+G_滑）計(jì)算G_滑；
（3）由s=nh計(jì)算物體A運(yùn)動(dòng)10秒拉力F通過(guò)的距離，由W=Fs計(jì)算所做的功W，由P=$\frac{W}{t}$計(jì)算功率P．

解答 解：
（1）由圖2知，物體A做勻速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)通過(guò)路程6m時(shí)，所用時(shí)間為10s，
所以A的運(yùn)動(dòng)速度：v=$\frac{s}{t}$=$\frac{6m}{10s}$=0.6m/s；
（2）由圖1知，這是一個(gè)動(dòng)滑輪，所以通過(guò)動(dòng)滑輪繩子的段數(shù)n=2，
不計(jì)繩子的重力及滑輪與繩子間的摩擦阻力，由F=$\frac{1}{n}$（G+G_滑）可得：
G_滑=2F-G=2×200N-380N=20N；
（3）由圖知，物體A運(yùn)動(dòng)10秒通過(guò)6m，所以拉力F通過(guò)的距離：
s=nh=2×6m=12m，
所以拉力所做的功：W=Fs=200N×12m=2400J，
拉力的功率：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{2400J}{10s}$=240W．
答：（1）物體A運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度為0.6m/s；
（2）滑輪所受重力的大小為20N；
（3）物體A運(yùn)動(dòng)10s，拉力F所做的功為2400J，功率為240W．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了速度、功和功率等的計(jì)算，要能從圖象獲取有用信息是解題的關(guān)鍵．