Question

如圖所示，物體重G₁=1000N，人體重G₂=600N，人站在地面上拉繩子的一端，使物體以2m/s的速度勻速上升，已知動滑輪所受重力為200N．
求：（1）人所施加的拉力；
（2）地面對人的支持力；
（3）繩子自由端的運動速度．
要求：畫出相應的受力分析圖．

Answer 1

【答案】分析：（1）首先要判斷繩子的段數(shù)，再根據(jù)不計摩擦和繩重時，拉力F=（G+G_動）計算人施加的拉力．
（2）根據(jù)人站立拉繩時的受力分析，此時三力平衡，G₂=F+F_支，求出支持力F_支=G₂-F．
（3）物上升距離h和繩頭移動距離S之間S=nh，所用的時間相同，因此繩子自由端移動的速度與物體提升的速度關系式：V_繩=nV_物．
解答：解：由題意可知：繩子的段數(shù)n=3；
（1）人施加的拉力F=（G₁+G_動）=（1000N+200N）=400N．
（2）受力分析如圖所示：

人站立拉繩子時三力平衡：G₂=F+F_支，所以地面對人的支持力，F(xiàn)_支=G₂-F=600N-400N=200N．
（3）繩子自由端的運動速度V_繩=3V_物=3×2m/s=6m/s．
答：（1）人所施加的拉力是400N，（2）地面對人的支持力200N，（3）繩子自由端的運動速度6m/s．
點評：首先要弄清物重由幾根繩子承擔后，再根據(jù)拉力的計算公式分析，關鍵是做好對人拉繩子的受力分析．知道不計摩擦和繩重拉力F=（G+G_動）、S=nh和V_繩=nV_物．