高一物理功率

题目

高一物理功率
用一个动滑轮将400N的货物以0.5m/s的速度竖直向上匀速提高2m.绳端作用力250N.
求：作用力做的有用功?
若重物为100N,那么绳端的拉力为多少?若有用功率不变,则物体提升2m所用的时间是多少?

答案

1.这里的有用功是指对货物做的功,因为滑轮也有重力,升起的时候也好耗能量,所以无用功是对滑轮做的功.
在这题中,货物的能量变化是重力势能的变化.重力势能增加了多少,有用功就是多少.
所以有用功=货物重力势能变化=mgh=400N*2m=800J
2.在原题中,根据动滑轮的原理,由于绳端作用力为250N,所以动滑轮的重力=250N*2-400N=100N
若重物为100N,那么绳端的拉力=（滑轮拉力+货物重力）/2=100N
原来的作用时间为路程除以速度为4s.则原来的有用功率为有用功除以时间为200J/S.
现在要将100N物体提升2M,则现在的有用功为200J.有用功率不变,则现在所用的时间等于有用功除以功率=W/P=200/200=1
则现在所用的时间为1s.