Question

如图所示装置图，绳重及摩擦不计．装卸工人将重为600N的货物提至高处，人对绳的拉力F1为400N，货物在1min内匀速上

Answer 1

解题思路：（1）滑轮组绳子的绕法：要求施力方向向下，也就是说最后绳子必须从定滑轮绕出来，从而再往回画，绕过上面定滑轮，再绕过下面的动滑轮，这样反复完成；

（2）利用滑轮组做功时，对物体所做的功为有用功，利用W=Gh计算；动力（手的拉力）做的功为总功，利用W=Fs计算．再利用效率公式求滑轮组的机械效率；又知道做功时间，利用功率公式求拉力做功功率；

（3）绳重及摩擦不计，利用F=[1/2]（G_轮+G_物）求动滑轮重，再利用F=[1/2]（G_轮+G_物）求重物为1000N时的拉力F₂，根据滑轮组的结构求出s的大小，利用功的公式求拉力做的功．

（1）要求施力方向向下，从绳子末端开始，依次绕过定滑轮、动滑轮，这样反复完成，绕法如图所示；

（2）由图可知，n=2，则s=2h=2×5m=10m，

η=

W有

W总×100%=[Gh

F1S×100%=

600N×5m/400N×10m]×100%=75%；

W₁=F₁s=400N×10m=4000J，

拉力做功功率：

P₁=

W1

t=[4000J/60s]≈66.7W；

（3）挂600N重物时，绳重及摩擦不计，

∵F₁=[1/2]（G_轮+G_物），

∴G_动=2F₁-G_物=2×400N-600N=200N，

挂1000N重物时，拉力：

F₂=[1/2]（G_轮+G_物′）=[1/2]（200N+1000N）=600N，

s=2h=2×5m=10m，

拉力做功：

W=F₂s=600N×10m=6000J．

答：（1）绳子的绕法如图所示；

（2）滑轮组的机械效率75%；拉力做功功率为66.7W；

（3）拉力做的功为6000J．

点评：

本题考点： 滑轮组的设计与组装；功的计算；功率的计算．

考点点评： 本意综合考查了滑轮组的绕法、有用功、总功、功率、机械效率的计算，本题关键有二：一是使用滑轮组承担物重绳子股数n的确定（直接从动滑轮上引出的绳子股数），二是绳重及摩擦不计，利用好拉力F=[1/2]（G轮+G物）．