Question

12．某人用如图所示的牵引装置来锻炼关节的功能（不计滑轮的摩擦）．重物质量为3千克，若小腿拉绳子使重物在3秒内上升0.5米．求：
（1）小腿对绳子的拉力． 
（2）绳子拉重物所做的功和功率．

Answer 1

分析 （1）定滑轮实质是等臂杠杆，特点是不省力但可以改变力的方向；
（2）此装置为定滑轮，小腿对绳的拉力F=G=mg，绳拉重物做的功W=Fs，功率是单位时间内所做的功，利用公式P=$\frac{W}{t}$计算．

解答 解：
（1）由定滑轮的定义可知，此滑轮是定滑轮，小腿对绳的拉力F=G=mg=3kg×9.8N/kg=29.4N；
（2）拉力所做的功W=Fs=29.4N×0.5m=14.7J，
绳拉重物的功率为P=$\frac{W}{t}$=$\frac{14.7J}{3s}$=4.9W．
答：（1）小腿对绳的拉力29.4N；
（2）绳子拉重物所做的功位14.7J，绳拉重物的功率4.9W．

点评 主要考查了定滑轮的拉力、所做的功和功率的计算．知道定滑轮的特点不省力但可以改变力的方向，不考虑摩擦力和绳重时，F=G．