Question

2．如圖所示，人站在由動(dòng)滑輪等制成的升降機(jī)內(nèi)，人的質(zhì)量為60千克，吊籃質(zhì)量為12千克，如果不計(jì)動(dòng)滑輪重力，則吊籃中的人要將自己勻速拉高，施加拉力180牛；如果動(dòng)滑輪的質(zhì)量為8000克，吊籃中的人要將自己勻速拉高一米，需要拉力做功640J；如果動(dòng)滑輪質(zhì)量增加，則該裝置的機(jī)械效率將增大．（g取10N/kg）

Answer 1

分析 （1）不計(jì)動(dòng)滑輪重力，首先把人和吊籃看做一個(gè)整體，求出總重力，再根據(jù)F=$\frac{1}{4}$G求出拉力；
（2）根據(jù)受力分析求出此時(shí)的拉力，根據(jù)s=4h求出拉力移動(dòng)距離，再根據(jù)W=Fs求出拉力做的功；
（3）此題中的動(dòng)滑輪重力增大，相當(dāng)于人對(duì)繩子施加的一個(gè)向下的拉力，所以人的拉力F′=$\frac{G-{G}_{動(dòng)}}{4}$會(huì)變小，再根據(jù)η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$作出分析和解答．

解答 解：（1）把人和吊籃看做一個(gè)整體，其重力：
G=（m_人+m_籃）g=（60kg+12kg）×10N/kg=720N，

由圖可知，4F=G，
所以拉力：F=$\frac{1}{4}$G=$\frac{1}{4}$×720N=180N；
（2）動(dòng)滑輪重力：G_動(dòng)=m_動(dòng)g=8kg×10N/kg=80N，

由圖可知，2F+F+F+G_動(dòng)=G，
所以此時(shí)的拉力：
F′=$\frac{G-{G}_{動(dòng)}}{4}$=$\frac{720N-80N}{4}$=160N，
拉力移動(dòng)距離：s=4h=4×1m=4m，
拉力做的功：
W=Fs=160N×4m=640J；
（3）動(dòng)滑輪重力增大，由F′=$\frac{G-{G}_{動(dòng)}}{4}$可知，人的拉力會(huì)減小，根據(jù)W_總=Fs可知，總功會(huì)減小，根據(jù)η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$可知，機(jī)械效率會(huì)增大．
故答案為：180；640；增大．

點(diǎn)評(píng) 此題主要考查的是學(xué)生對(duì)滑輪組省力特點(diǎn)、功和機(jī)械效率計(jì)算公式的理解和掌握，分析滑輪組和物體的受力情況是此題的難點(diǎn)，難度較大．