Question

15．如圖所示，桶內裝有體積為0.01m³的水，用動滑輪將此桶提升6m，所用拉力為60N，g取10N/kg，ρ_水=1.0×10³kg/m³，桶重、繩重及摩擦不計．
（1）求這桶水的重力．
（2）求動滑輪的重力及拉力做的總功．

Answer 1

分析 （1）已知水的體積，利用密度公式可求得水的質量，再利用G=mg可求得這桶水的重力；
（2）桶重、繩重及摩擦不計，利用F=$\frac{1}{2}$（G_輪+G_物）求動滑輪的重．再利用W=Fs可求得拉力做的總功．

解答 解：（1）由ρ=$\frac{m}{V}$可得，水的質量m=ρ_水V=1.0×10³kg/m³×0.01m³=10kg，
這桶水的重力G=mg=10kg×10N/kg=100N，
（2）桶重、繩重及摩擦不計，則F=$\frac{1}{2}$（G_輪+G_水），
則G_動=2F-G_水=2×60N-100N=20N，
W_總=Fs=Fnh=60N×2×6m=720J．
答：（1）這桶水的重力為100N．
（2）動滑輪的重力為20N，拉力做的總功為720J．

點評 本題考查了使用滑輪組總功、動滑輪重力的計算，利用好不計繩重和摩擦時拉力和物重的關系[F=$\frac{1}{2}$（G_輪+G_物）]是本題的關鍵．