Question

（2003?青海）站在地面上的人用滑輪組把重960N的貨物由地面勻速提升到4m的高處，所用的時間是8s，人作用在繩子自由端的拉力為600N．（不計摩擦和繩重）
（1）依據題意在圖中畫出繩子的繞法；
（2）請根據已知條件設疑并解答．（至少求出4個物理量）

Answer 1

分析：（1）一個定滑輪和一個動滑輪組成的滑輪組有兩種繞繩方法，但站在地面上，繩子末端是向下拉的．
（2）這是一道開放題，沒有確定的答案，可以圍繞有用功、額外功、總功、拉力、機械效率等設計問題．

解答：解：（1）由于人是站在地面上拉繩子，所以只能繞成兩根繩子承擔，如圖所示．

（2）可以設計下列問題：
問題一：人所做的有用功大小？W_有用=Gh=960N×4m=3840J
問題二：人做的總功大小？W_總=Fs=F?2h=600N×2×4m=4800J
問題三：滑輪組的機械效率多大？η=

W有用

W總

×100%=

3840J

4800J

×100%=80%
問題四：人做的額外功大小？W_額=W_總-W_有用=4800J-3840J=960J
問題五：動滑輪的重力大小？因為不計繩重和摩擦，所以克服動滑輪重力所做的功即為額外功，G_動=

W額

h

=

960J

4m

=240N
問題六：物體被提升的速度？υ_物=

h

t

=

4m

8s

=0.5m/s．

點評：該題考查了滑輪組繩子的纏繞方法以及設計問題，后一問屬于開放性問題，答案不唯一，只要合理即可．