Question

育华同学用一个距离手3 m高的定滑轮拉住重100 N的物体，从滑轮正下方沿水平方向移动4 m，如图所示．若不计绳子的重力和摩擦，他至少做了多少功

[　　]

A．

200 J

B．

300 J

C．

400 J

D．

500 J

Answer 1

答案：A
解析：

该同学在提升重物的过程中使用了定滑轮，它的作用是改变力的方向而不改变力的大小．在人缓慢地匀速拉动绳子的过程中做功最少．但本题中人拉绳子右端点的力的方向随着人向右走的过程，是不断改变的．因此水平方向移动的4 m并非人拉绳子的力的方向上的距离．直接用功的计算公式求功的方法是行不通的．但我们注意一下绳子的左端点所悬挂的重物，它是在人的拉力作用下上升的．在人缓慢匀速拉绳子过程中，重物也可以看作匀速上升，又不计绳子的重力和摩擦，所以此时通过对重物的受力分析可知：重物所受拉力大小等于重物所受重力的大小，为100 N．人向右水平移动4 m的过程中，由几何关系可以确定定滑轮右侧绳子伸长了2 m，因此左侧绳子缩短了2 m，即重物上升了2 m．根据功的计算公式，可知拉力做功W＝Fs＝100×2 m＝200 J．