践行者初中物理力学典题详解第214题

——清轮组与机械效率专题8

8.如图所示，体重为600N的小明用滑轮组竖直提升960N的物体A.当物体A以0.1m/s的速度匀速上升，小明对绳子的拉力F为400N，不计摩擦及绳重.求：

⑴物体A上升10s小明所做的额外功;

⑵小明用该滑轮组能提升物体的最大重力.

解析:由题意可知:

①G人=600N，

②GA=960N，

③VA=0.1m/s，

④F=400N，

⑤n=3，

⑥t=10s，

⑦不计摩擦及绳重；

⑴hA=VA×t

=0.1m/s×10s

=1m，

s绳=nhA

=3×1m

=3m，

W有=GA×hA

=960N×1m

=960J，

W总=Fs绳

=400N×3m

=1200J，

所以W额=W总-W有=240J，

G动=W额/hA

=240J/1m

=240N；

⑵因为G人=600N，

所以Fmax=G人=600N，

所以Gmax=nFmax-G动

=3×600N-240N

=1560N。

小结:也许有同学对Fmax=G人不太理解，我们用受力分析来进行解释。对人进行受力分析可知他共受到以下三个力:

①G人↓，

②F支↑，

③F绳'↑，

由平衡条件可知:F绳'=G人-F支，

欲使F绳'最大，只需F支=0，

所以F绳'max=G人，

又由相互作用力性质可知，

人对绳的最大拉力Fmax=F绳'max，

所以Fmax=G人。

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