解题思路:(1)知道物体重和被提升的高度,利用W=Gh求有用功;因为s不知,人做的总功不能用W=Fs求,可由η=
W
有
W
总
求解;
(2)物体被n股绳子承担,拉力移动的距离就是物体和动滑轮移动距离的n倍,根据η=
W
有
W
总
=[Gh/Fs]求n的大小;然后根据奇动偶定的原则(n为奇数从动滑轮绕起、n为偶数从定滑轮绕起)画出绕法.
(1)人做的有用功:
W有=Gh=600N×3m=1800J,
∵η=
W有
W总,
∴人做的总功:
W总=
W有
η=[1800J/75%]=2400J;
(2)设有n段绳子承担,则:
η=
W有
W总=[Gh/Fs]=[600N×h/200N×s]=75%,
解得:s=4h,
∴n=4;
由题意知,人要站在地上往下拉,即要改变力的方向,因此需要两个动滑轮、两个动滑轮;先从定滑轮的挂钩开始,然后依次绕线,如图所示:
答:(1)滑轮组提升重物所做的有用功为1800J,该工人的拉力所做的总功为2400J;
(2)该滑轮组中吊起动滑轮的绳子股数n为4,滑轮组的示意图如图所示.
点评:
本题考点: 功的计算;滑轮组的设计与组装.
考点点评: 本题考查的知识点多,用到的公式多,难点是n的计算;滑轮组的绕法采用奇动偶定的原则(n为奇数从动滑轮绕起、n为偶数从定滑轮绕起)的原则.