Question

【題目】在抗震救災中，黨和政府把救人放在重中之重的位置，在倒塌房屋的廢墟中搜救被困人員，重型吊機起到了重的作用．如圖所示的重型吊機在某次起吊中，吊起了30000千克的重物（鋼繩的重和摩擦不計，取g=10N/kg）．求：
（1）當重物勻速上升時，鋼繩受到的拉力為多少牛？
（2）若重物以0.1米/秒的速度勻速豎直上升20秒，重型吊機對重物所做的功為多少焦？
（3）在重物以0.1米/秒的速度勻速豎直上升的過程中，重型吊機對重物做功的功率為多少瓦？

Answer 1

【答案】
（1）解：鋼繩受到的拉力：F=G=mg=30000kg×10N/kg=3×105N；

答：鋼繩受到的拉力為3×105N；

（2）解：物體上升的高度：h=vt=0.1m/s×20s=2m；

重型吊機對重物所做的功：W=Gh=3×105N×2m=6×105J；

答：重型吊機對重物所做的功為6×105J；

（3）解：重型吊機對重物做功的功率：P=Fv=3×105N×0.1m/s=3×104W．

答：重型吊機對重物做功的功率為3×104W．

【解析】（1）根據二力平衡的條件可知，物體做勻速運動時所受的拉力等于物體的重力；根據公式G=mg可求物體的重力；（2）已知物體的速度和上升的時間，根據公式W=Gh可求重型吊機對重物所做的功；（3）已知鋼絲繩的拉力和物體的速度，根據公式P=FV可求重型吊機對重物做功的功率．
【考點精析】通過靈活運用二力平衡條件的應用和功的計算，掌握二力平衡的條件是：作用在同一物體上的兩個力大小相等，方向相反，且作用在同一直線上，即合力為零．（一物、二力、等大、反向、同直線）；功的計算公式：W = F S；F 表示力，單位：牛( N ) ． S 表示距離，單位：米（m）W表示功， 功的單位就是牛· 米 ． 叫作焦耳．即：1 J = 1N·m即可以解答此題．