Question

在某工地上，工人師傅用滑輪組起吊重為600N的物體，他站在地面上用200N、的力往下拉繩，使物體勻速上升3m，滑輪組工作時的效率為75%．
（1）求滑輪組提升重物所做的有用功和該工人的拉力所做的總功；
（2）求該滑輪組中吊起動滑輪的繩子股數n，并畫出這個滑輪組的示意圖．

Answer 1

解：（1）人做的有用功：
W_有=Gh=600N×3m=1800J，
∵η=，
∴人做的總功：
W_總===2400J；
（2）設有n段繩子承擔，則：
η====75%，
解得：s=4h，
∴n=4；
由題意知，人要站在地上往下拉，即要改變力的方向，因此需要兩個動滑輪、兩個動滑輪；先從定滑輪的掛鉤開始，然后依次繞線，如圖所示：
答：（1）滑輪組提升重物所做的有用功為1800J，該工人的拉力所做的總功為2400J；
（2）該滑輪組中吊起動滑輪的繩子股數n為4，滑輪組的示意圖如圖所示．
分析：（1）知道物體重和被提升的高度，利用W=Gh求有用功；因為s不知，人做的總功不能用W=Fs求，可由η=求解；
（2）物體被n股繩子承擔，拉力移動的距離就是物體和動滑輪移動距離的n倍，根據η==求n的大小；然后根據奇動偶定的原則（n為奇數從動滑輪繞起、n為偶數從定滑輪繞起）畫出繞法．
點評：本題考查的知識點多，用到的公式多，難點是n的計算；滑輪組的繞法采用奇動偶定的原則（n為奇數從動滑輪繞起、n為偶數從定滑輪繞起）的原則．