Question

13．一質(zhì)量m=300kg的貨物在吊車鋼索的拉力作用下，豎直向上運(yùn)動(dòng)（不考慮空氣的阻力和鋼索重力），貨物運(yùn)動(dòng)的路程（s）-時(shí)間（t）圖象如圖所示．（g取10N/kg）求：
（1）2s時(shí)鋼索的拉力大小等于（選填“大于”、“等于”或“小于”）8s時(shí)鋼索的拉力大�。�
（2）貨物豎直向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，0至6s內(nèi)鋼索拉力做的功；
（3）貨物在0至12s內(nèi)的豎直向上運(yùn)動(dòng)的過程，鋼索拉力的功率．

Answer 1

分析 （1）物體處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，受的是平衡力的作用，大小相等；
（2）由圖求出0-6s貨物升高的距離，利用W=Fs計(jì)算鋼索拉力做的功；
（3）再由圖求出6-12s貨物升高的距離，利用W=Fs計(jì)算鋼索拉力做的功；求出整個(gè)過程做的功，再利用P=$\frac{W}{t}$計(jì)算功率．

解答 解：
（1）根據(jù)圖象可知，貨物在0～6s以較大的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在6～12s的內(nèi)以較小的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，因?yàn)樨浳锾幱谄胶鉅顟B(tài)，拉力都等于貨物的重力，在2s時(shí)鋼索的拉力大小等于8s時(shí)鋼索的拉力大小，都等于貨物的重力；
（2）由（1）的分析知道，鋼索拉力F=G=mg=300kg×10N/kg=3000N，
貨物在0至6s內(nèi)升高的高度s₁=3m，
鋼索拉力做功：
W₁=Fs₁=3000N×3m=9000J；
（3）貨物在6至12s內(nèi)升高的高度s₂=1m，
鋼索拉力做功：
W₂=Fs₂=3000N×1m=3000J；
總共做的功：
W=W₁+W₂=9000J+3000J=12000J，
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{12000J}{12s}$=1000W．
故答案為：（1）等于；
（2）貨物豎直向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，0至6s內(nèi)鋼索拉力做的功為9000J；
（3）貨物在0至12s內(nèi)的豎直向上運(yùn)動(dòng)的過程，鋼索拉力的功率為1000W．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了二力平衡條件的應(yīng)用、功和功率的計(jì)算，能根據(jù)圖象得出相關(guān)信息是關(guān)鍵．