Question

在某工地上，工人師傅用滑輪組起吊重為600N的物體，他站在地面上用200N、的力往下拉繩，使物體勻速上升3m，滑輪組工作時(shí)的效率為75%．
（1）求滑輪組提升重物所做的有用功和該工人的拉力所做的總功；
（2）求該滑輪組中吊起動(dòng)滑輪的繩子股數(shù)n，并畫出這個(gè)滑輪組的示意圖．

Answer 1

分析：（1）知道物體重和被提升的高度，利用W=Gh求有用功；因?yàn)閟不知，人做的總功不能用W=Fs求，可由η=

W有

W總

求解；
（2）物體被n股繩子承擔(dān)，拉力移動(dòng)的距離就是物體和動(dòng)滑輪移動(dòng)距離的n倍，根據(jù)η=

W有

W總

=

Gh

Fs

求n的大��；然后根據(jù)奇動(dòng)偶定的原則（n為奇數(shù)從動(dòng)滑輪繞起、n為偶數(shù)從定滑輪繞起）畫出繞法．

解答：解：（1）人做的有用功：
W_有=Gh=600N×3m=1800J，
∵η=

W有

W總

，
∴人做的總功：
W_總=

W有

η

=

1800J

75%

=2400J；
（2）設(shè)有n段繩子承擔(dān)，則：
η=

W有

W總

=

Gh

Fs

=

600N×h

200N×s

=75%，
解得：s=4h，
∴n=4；
由題意知，人要站在地上往下拉，即要改變力的方向，因此需要兩個(gè)動(dòng)滑輪、兩個(gè)動(dòng)滑輪；先從定滑輪的掛鉤開始，然后依次繞線，如圖所示：
答：（1）滑輪組提升重物所做的有用功為1800J，該工人的拉力所做的總功為2400J；
（2）該滑輪組中吊起動(dòng)滑輪的繩子股數(shù)n為4，滑輪組的示意圖如圖所示．

點(diǎn)評：本題考查的知識點(diǎn)多，用到的公式多，難點(diǎn)是n的計(jì)算；滑輪組的繞法采用奇動(dòng)偶定的原則（n為奇數(shù)從動(dòng)滑輪繞起、n為偶數(shù)從定滑輪繞起）的原則．