Question

1．如圖所示，人站在由滑輪組等組成的升降機內，（不計繩重和摩擦）人的質量60kg，吊籃質量為12kg，如果不計動滑輪重力，則吊籃中的人要將自己勻速拉高需要施加拉力180牛；若動滑輪質量8kg，則吊籃中的人要將自己勻速拉高1m需要拉力做功640焦；若動滑輪質量增加則該裝置的機械效率將增加（填“增加”或“減小”或“不變”）（g=10N/kg）．

Answer 1

分析 （1）不計動滑輪重力，首先把人和吊籃看做一個整體，求出總重力，再根據F=$\frac{1}{4}$G求出拉力；
（2）根據受力分析求出此時的拉力，根據s=4h求出拉力移動距離，再根據W=Fs求出拉力做的功；
（3）此題中的動滑輪重力增大，相當于人對繩子施加的一個向下的拉力，所以人的拉力F′=$\frac{G-{G}_{動}}{4}$會變小，再根據η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$作出分析和解答．

解答 解：（1）把人和吊籃看做一個整體，其重力：
G=（m_人+m_籃）g=（60kg+12kg）×10N/kg=720N，

由圖可知，4F=G，
所以拉力：F=$\frac{1}{4}$G=$\frac{1}{4}$×720N=180N；
（2）動滑輪重力：G_動=m_動g=8kg×10N/kg=80N，

由圖可知，2F+F+F+G_動=G，
所以此時的拉力：
F′=$\frac{G-{G}_{動}}{4}$=$\frac{720N-80N}{4}$=160N，
拉力移動距離：s=4h=4×1m=4m，
拉力做的功：
W=Fs=160N×4m=640J；
（3）動滑輪重力增大，由F′=$\frac{G-{G}_{動}}{4}$可知，人的拉力會減小，根據W_總=Fs可知，總功會減小，根據η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$可知，機械效率會增加．
故答案為：180；640；增加．

點評 此題主要考查的是學生對滑輪組省力特點、功和機械效率計算公式的理解和掌握，分析滑輪組和物體的受力情況是此題的難點，難度較大．