小明利用如图所示的滑轮组将重为900N的物体从一楼匀速提升至六楼,所用的拉力为360N,绳子自由端移动的速度为0.3m/

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  • 解题思路:(1)已知每层楼的高度可求物体上升的高度,根据滑轮组的组装图可求绳子自由端移动距离,然后根据速度公式可求时间;

    (2)根据绳子自由端移动距离和拉力可求总功,从而可求拉力的功率;

    (3)根据物体的重力和上升的距离可求有用功,而总功等于有用功加上额外功,据此求额外功;

    (1)物体上升的高度:

    h=5×3m=15m,

    由图知,n=3,

    绳子自由端移动的距离:

    s=3h=3×15m=45m,

    ∴t=[s/v]=[45m/0.3m/s]=150s.

    (2)拉力所做的总功:

    W=Fs=360N×45m=16200J,

    拉力的功率:

    P=

    W总

    t=[16200J/150s]=108W.

    (3)W=Gh=900N×15m=13500J,

    ∵W=W额外+W

    ∴W额外=W-W=16200J-13500J=2700J.

    答:(1)小明所用的时间为150s;

    (2)拉力的功率为108W;

    (3)所做的额外功为2700J.

    点评:

    本题考点: 功率的计算;速度公式及其应用;有用功和额外功.

    考点点评: 本题考查了速度公式的应用、功率和额外功的理解.求出物体上升的高度(五楼高度)是本题的关键.