Question

【題目】如圖所示裝置（滑輪組的繞繩未畫出），繩重及摩擦不計 若繞繩所能承受的最大拉力為600N．工人將重為600N的貨物勻 速提至高處，工人對繩向下的拉力F1為350N，貨物在50s內勻速上升了4米．
求：
（1）按題意在圖上畫出繩子的繞法．
（2）拉力F1的功率．
（3）該裝置最多能提起重多少N的貨物．

Answer 1

【答案】
（1）解：如圖所示：

（2）解：由圖可知，n=2，則s=2h=2×4m=8m，

W總=F1s=350N×8m=2800J，

拉力做功的功率：

P1= = =56W

（3）解：掛600N重物時，繩重及摩擦不計，

因為F1= （G輪+G物），

所以G輪=2F1﹣G物=2×350N﹣600N=100N，

當最大拉力為600N時，F2= （G輪+G最大）

即：600N= （100N+G最大），

解得：G最大=1100N

【解析】（1）滑輪組繩子的繞法：要求施力方向向下，也就是說最后繩子必須從定滑輪繞出來，從而再往回畫，繞過上面定滑輪，再繞過下面的動滑輪，這樣反復完成；（2）由圖可知，n=2，則s=2h，W總=Fs求拉力做功；知道時間，利用P= 求拉力做功功率；（3）掛600N重物時，繩重及摩擦不計，利用F= （G輪+G物）求動滑輪重力；最大拉力為600N時，再利用F= （G輪+G物）求提升的最大物重．
【考點精析】掌握滑輪組繩子拉力的計算和功率的計算與測量是解答本題的根本，需要知道1、根據題意確定重物和動滑輪的重力由幾段繩承擔，用n 表示．2、確定重物的上升距離，和拉力F 的繩端的移動距離；重物的上升距離為:h則拉力F 的繩端的移動距離就是：nh；3、看是否計動滑輪的重力．（繩重與摩擦一般情況都不計）當不計動滑輪重力時，拉力F = (1/n)G物 ；當計動滑輪重力時，拉力F = (1/n)（G物 + G輪）；功率的計算： P = W/tW 表示功，單位是焦（J）. t表示時間 ，單位是秒（s） P表示功率，單位是瓦特（W）1 W= 1 J/s．