Question

小明用如圖所示的滑輪組勻速提起重18N的物體，不計(jì)摩擦和繩重，計(jì)算下列問題：
（1）將物體提升2m，則繩子自由端被拉下多少米？
（2）如果不計(jì)動(dòng)滑輪的重力，作用在繩子自由端的拉力為多大？
（3）如果考慮動(dòng)滑輪的重力，作用在繩子自由端的拉力是10N，則動(dòng)滑輪的重力是多大？
（4）當(dāng)動(dòng)滑輪的重力超過多少時(shí)，使用這個(gè)滑輪組提起該物體不再省力？

Answer 1

解：（1）因?yàn)榇�繞在動(dòng)滑輪上的繩子有3段，所以s=3h=3×2m=6m；
（2）如果不計(jì)動(dòng)滑輪的重力，作用在繩子自由端的拉力為F===6N；
（3）由3F=G_物+G_動(dòng)，得G_動(dòng)=3F-G_物=3×10N-18N=12N；
（4）G_動(dòng)=12N×3=36N．
答：（1）將物體提升2m，則繩子自由端被拉下6米；
（2）如果不計(jì)動(dòng)滑輪的重力，作用在繩子自由端的拉力為6N；
（3）如果考慮動(dòng)滑輪的重力，作用在繩子自由端的拉力是10N，則動(dòng)滑輪的重力是12N；
（4）當(dāng)動(dòng)滑輪的重力超過36N時(shí)，使用這個(gè)滑輪組提起該物體不再省力．
分析：（1）根據(jù)串繞在動(dòng)滑輪上的繩子的段數(shù)為3段，重物上升高度為h，則繩子自由端移動(dòng)的距離為3h；
（2）串繞在動(dòng)滑輪上的繩子有幾段，在不計(jì)動(dòng)滑輪的重力的情況下，拉力就是物體重力的幾分之一；
（3）根據(jù)串繞在動(dòng)滑輪上的繩子有3段，如果考慮動(dòng)滑輪的重力，則拉力就是重物與動(dòng)滑輪總重的，由3F=G_物+G_動(dòng)，即可求出動(dòng)滑輪的重力；
（4）由（3）可知?jiǎng)踊�輪的重力�?2N，由圖中可知利用該滑輪組可以省的力，如動(dòng)滑輪的重力超過36N時(shí)，使用這個(gè)滑輪組提起該物體不再省力．
點(diǎn)評：此題涉及到的知識點(diǎn)較多，綜合性較強(qiáng)，有一定的拔高難度．解答時(shí)注意在數(shù)滑輪組有幾根繩子承重時(shí)，只需數(shù)出和動(dòng)滑輪直接接觸的繩子的段數(shù)．