Question

如圖所示，是一位工人師傅用于粉刷樓房外墻壁的升降裝置示意圖，上端固定在樓頂．若動滑輪質量為2.5kg，工作臺質量為7.5kg，涂料和所有工具質量為20kg，工人師傅的質量為60kg，繩重及摩擦不計．當工作臺從距地面5m高處升到15m高處，工人師傅需要做________J的功．（g=10N/kg）

Answer 1

9000
分析：將動滑輪、工作臺、涂料和工具以及工人自身看作一個整體，這個整體停在距地面10m高處時，處于靜止狀態(tài)，那么這個整體受到的拉力和自身的重力是一對平衡力，計算拉力時，三段繩子都承擔了拉力，因此F=G．
計算工人做的功時，繩端移動的距離為工作臺被提升距離的3倍，再由W=Fs求解．
解答：動滑輪、工作臺、涂料、工具、工人的總質量：
m=2.5kg+7.5kg+20kg+60kg=90kg，
動滑輪、工作臺、涂料、工具、工人的總重：
G=mg=90kg×10N/kg=900N，
∵n=3，
∴F=G=×900N=300N；
由圖知繩子自由端移動的距離為物體上升距離的3倍，則：S=3h=3×（15m-5m）=30m
∴工人師傅需要做的功：W=Fs=300N×30m=9000J．
故答案為：9000．
點評：本題的關鍵是承擔物重的繩子股數的確定，因為人站在吊籃上，從定滑輪上引出的繩子也承擔物重，這是本題的易錯點．