Question

17．如圖，小明的爸爸用600N的拉力使重1140N得物體在10s內勻速上升2m．小明的爸爸拉繩做功的功率240W，體重為450N的小明也用此滑輪組提升同一物體，但物體沒有被拉動，物體對水平地面的最小壓力為300N（不計摩擦與繩重）

Answer 1

分析 （1）由圖知，承擔物重的繩子股數n=2，拉力端移動的距離s=2h，利用速度公式求拉力端移動速度，再利用P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv求拉繩的功率；
（2）根據小明爸爸的拉力F=$\frac{1}{2}$（G+G_動）求出動滑輪重，小明的最大拉力為F=G=450N，根據F=$\frac{1}{2}$（F_拉+G_動）求出繩子對物體的拉力，則物體對地面的壓力F_壓=F_支=G-F_拉．

解答 解：
（1）由圖知，n=2，拉力端移動的距離s=2h=2×2m=4m，
拉力端移動速度：v=$\frac{s}{t}$=$\frac{4m}{10s}$=0.4m/s，
小明爸爸拉繩的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv=600N×0.4m/s=240W；
（2）不計摩擦及繩重，F=$\frac{1}{2}$（G+G_動），
所以動滑輪重：
G_動=2F-G=2×600N-1140N=60N，
小明拉繩子時的最大拉力等于其重力，F′=G_人=450N，
由于F=$\frac{1}{2}$（F_拉+G_動），所以繩子對物體的最大拉力：
F_拉=2F′-G_動=2×450N-60N=840N，
物體對地面的最小壓力：
F_壓=F_支=G-F_拉=1140N-840N=300N．
故答案為：240；300．

點評 本題考查了速度公式、功率公式、功的公式的應用以及使用滑輪組拉力的計算．難點在第二問，利用好不計摩擦及繩重時拉力F=$\frac{1}{2}$（G+G_動）是關鍵．