题文

建筑工地上，某施工人员利用如图所示的滑轮组匀速提升重物．若不计摩擦和绳重．求： （1）利用这个滑轮组匀速提升重为1200N的物体时，所用的拉力是500N，此时滑轮组的机械效率是80%，拉力做功的功率是750W，求重物在1min内匀速上升的高度？ （2）当用这个滑轮组匀速提升重为1800N的物体时，拉力是多少？

题型：计算题  难度：中档

答案

解：（1）由题意知，拉力在1min做的功为： W总=Pt=750W×60s=45000J 根据W总=Fs 得 s===90m 由图知，此滑轮组由三段绳子承担物重，所以s=3h则h=s=×90m=30m （2）因为滑轮组由3段绳子承担物重，所以F=（G物+G动） G动=3×500N﹣1200N=300N 则F'=（G物'+G动）=×（1800N+300N）=700N

据专家权威分析，试题“建筑工地上，某施工人员利用如图所示的滑轮组匀速提升重物．若不计..”主要考查你对  功的计算，功的计算公式的应用，滑轮组及其工作特点，滑轮（组）中拉力的计算  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

功的计算功的计算公式的应用滑轮组及其工作特点滑轮（组）中拉力的计算

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：功的计算公式的应用

• 应用:
  利用功的计算公式加计算：F或S，F=W/s，s=W/F。

• 转换思想求功的大小 ：
  “转换思想方法”求功的大小。公式W=Fs中的s 必须是在力的方向通过的距离，而且F的大小一直保持不变，能运用功的公式求解，当作用在物体上的力的大小总在发生改变，则在求解功的时候注意不能直接利用公式W=Fs，应转换思想。如：平放在地上的一根均匀木料，现用一总垂直木料方向的力将它抬到竖直为止，则至少要做多少功?由于抬木料的力的大小、方向总在发生改变，而且木料通过的距离也不完全在力的方向上，故无法直接应用公式求解。我们根据功的原理可知：使用任何机械都不省功，则对物体所做的功等效于将物体重心提高所做的功，即可求解。
  例：小明同学用一个距离手3m高的定滑轮拉住重100N的物体，从滑轮正下方沿水平方向移动4m如图所示，若不计绳重和摩擦，他至少做功(   )
  
  A．200JB．300J C．400JD．500J
  
  解析：本题中由于不计绳重和摩擦，属于理想机械，可使用功的原理进行求解。人站在M处时，绳长3m，当人走到N处时，此时的绳长由勾股定理可知为5m，也就是说人从M点走到N点拉下的长度为2m，即物体上升的高度h=2m。小明对绳做功至少是克服物重G所做的功，即W=Gh=100N×2m=200J。
  答案：A

考点名称：滑轮组及其工作特点

• 定义：
  将动滑轮和定滑轮组合在一起即为滑轮组。

• 滑轮组的工作特点:
  

  实质
  特点	既可以省力又可以改变力的方向，若承担重物和动滑轮的绳子为n 股．则绳端施加的力为物重的 l／n(忽略动滑轮重)
  重物提升的高度h与绳子通过的距离s的关系	s=nh (n指承担物重的绳子的股数)

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=