1、与滑轮有关的功和功率的计算(一)滑轮两侧细绳平行(1)不计摩擦和滑轮质量时,滑轮两侧细绳拉力大小相等(2)通过定滑轮连接的两物体,位移大小相等(3)通过动滑轮拉动物体时,注意物体与力的作用点的位移、速度、作用力间的大小关系1如图所示,质量为M、长度为L的木板放在光滑的水平地面上,在木板的右端放置质量为m的小木块,用一根不可伸长的轻绳通过光滑的定滑轮分别与木块、木板连接,木块与木板间的动摩擦因数为,开始时木块和木板静止,现用水平向右的拉力F作用在木板上,将木块拉向木板左端的过程中,拉力至少做功为()A2mgL B.mgLC(Mm)gL DmgL解析:拉力做功最小时,木块应做匀速运动,对木块m受力
2、分析,由平衡条件可得FTmg.对木板M受力分析,由平衡条件可得:FFTmg,又因当木块从木板右端拉向左端的过程中,木板向右移动的位移l,故拉力F所做的功WFlmgL,或者根据功能关系求解,在木块运动到木板左端的过程,摩擦产生热量为mgL,D正确答案:D2(2018南安高三检测)如图甲所示,滑轮质量、摩擦均不计,质量为2 kg的物体在拉力F作用下由静止开始向上做匀加速运动,其速度随时间的变化关系如图乙所示,由此可知()A物体加速度大小为2 m/s2BF的大小为21 NC4 s末F的功率为42 WD4 s内F的平均功率为42 W解析:由题图乙可知,vt图象的斜率表示物体加速度的大小,即a0.5 m
3、/s2,由2Fmgma可得:F10.5 N,A、B均错误;4 s末F的作用点的速度大小为vF2v物4 m/s,故4 s末F的功率为PFvF42 W,C正确;4 s内物体上升的高度h4 m,力F的作用点的位移l2h8 m,拉力F所做的功WFl84 J,故平均功率21 W,D错误答案:C(二)滑轮两侧细绳不平行对于通过动滑轮拉物体,当拉力F的方向与物体的位移方向不同时,拉力F做的功可用如下两种思路求解:(1)用WFlcos求,其中l为力F作用点的位移,为F与l之间的夹角(2)用两段细绳拉力分别所做功的代数和求解3.一木块前端有一滑轮,绳的一端系在右方固定处,水平穿过滑轮,另一端用恒力F拉住,保持两股绳之间的夹角不变,如图所示,当用力F拉绳使木块前进s时,力F对木块做的功(不计绳重和滑轮摩擦)是()AFscos BFs(1cos)C2Fscos D2Fs解析:方法一:如图所示,力F作用点的位移l2scos,故拉力F所做的功WFlcos2Fscos2Fs(1cos)方法二:可看成两股绳都在对木块做功WFsFscosFs(1cos),则选项B正确答案:B