题文

站在地面上的人用滑轮组把重为960 N的货物由地面匀速提升到4m的高处，所用的时间是8s，人作用在绳子自由端的拉力是600 N．（不计绳重和摩擦）．  (1)依据题意在图中画出绳子的绕法； (2)请根据已知条件设疑并解答（至少求出4个物理量）．

题型：计算题  难度：中档

答案

解：(1)如图所示 (2) ①拉力移动的距离s是多少？   由于有两股绳子吊着动滑轮，故S=2h=2x4 m=8m； ②拉力做了多少功？ W= Fs =600 Nx8 m= 4800 J； ③拉力对物体做了多少功？W= Fs=Gh =960 N×4m=3840J； ④拉力对动滑轮做了多少功？ 由于F=（G物+G动）， 故G动=2F－G物=2 ×600N－960 N =240N， W= Fs=G动h=240 N×4 m=960 J．

据专家权威分析，试题“站在地面上的人用滑轮组把重为960N的货物由地面匀速提升到4m的高..”主要考查你对  功的计算，滑轮（组）中拉力的计算，滑轮组的设计与组装  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

功的计算滑轮（组）中拉力的计算滑轮组的设计与组装

考点名称：功的计算

• 功的计算公式：
  功（W）等于力（F）跟物体在力的方向上通过的距离（s）的乘积。（功=力×距离），W=FS。
  
  单位：
  国际单位制中，力的单位是N，距离的单位是m，功的单位是N·m，它有一个专用名称叫做焦耳，简称焦，用符号J表示，1J=1N·m。

• 在利用该公式进行计算时的注意点：
  (1)力与物体移动的距离在方向上必须一致；
  
  (2)力与物体移动的距离必须对应于同一物体；
  
  (3)力与物体移动的距离必须对应于同一段时间。
  

考点名称：滑轮（组）中拉力的计算

• 滑轮组的省力情况：
  使用滑轮组时，滑轮组由几段绳子吊着动滑轮，提起物体所用的力就是物重的几分之一。

• 滑轮组由几股绳子承担物重：
      有几股绳与动滑轮相连，承担物重的绳子的股数n 就是几，而重物上升的高度h与绳子自由端移动的距离s的关系是：s=nh。如图：在动、定滑轮之间画一条线，将它们分开，只算在动滑轮上的绳子的股数。
  
  例1如图甲、乙滑轮组装置，所有摩擦不计，分别用F1、F2竖直匀速拉动重物G，已知每个滑轮重力为 G／2，则力F1和F2之比为(  )
  
  
  A．1：1B．3：2C．2：3D．3：4
  解析：当考虑动滑轮的重力，不计摩擦时，F=，由图中滑轮组的绕线方法可知：F1=。
  答案：C
  
  滑轮组省力情况的判断
  1．滑轮组竖放：若不考虑动滑轮自重以及绳、轮摩擦，滑轮组用几股绳子吊着物体，提起物体所用的动力就是物重的几分之一，即；若考虑动滑轮自重，但忽略摩擦，此式变为F_拉= 。用“连动法”，弄清直接与动滑轮连接的绳子的根数n，在图甲中我们以重物和动滑轮为研究对象，n=4，有四根绳子承担动滑轮及重物，所以用力。同理，分析乙图可知，提起重物及动滑轮的。
  
   2．滑轮组横放：在不考虑绳、轮摩擦时，滑轮组用几股绳拉着物体做匀速直线运动，拉力大小就是物体所受摩擦力的几分之一，即：。
  例1同一物体沿相同的水平地面被匀速移动，如下图所示，托力分别为F_甲、F_乙、F_丙，不记滑轮与轻绳间的摩擦，比较它们的大小，则(   )
  
   A．F甲<F乙<F丙
  B．F甲>F乙>F丙
  C．F甲>F乙=F丙
  D．F甲=F乙>F丙
  解析：三种情况下物体与地面的摩擦都相等为f，甲是定滑轮，F_甲=f，乙是动滑轮，，丙是滑轮组，，即，选B。
  例2如图甲所示，物体4在拉力F的作用下做匀速直线运动，弹簧测力计的示数是5N，那么拉力，为_____N，物体A与地面间的摩擦力为_____N。
  
  解析：本题动滑轮的动力施加在转轴上，是一种费力的用法，其实质是动力臂是阻力臂一半的杠杆，要费力，其杠杆示意图如图所示。