Question

請你設計一個滑輪組，并畫出組裝圖，具體要求如下：
（1）穿繞滑輪的繩子最大承受力是800N，需要掛重物的重力是3300N（滑輪重不計、摩擦及繩重不計）
（2）需要改變用力的方向
（3）所用滑輪的個數(shù)最少，根據(jù)你設計的滑輪計算提起重物時所用的拉力？如果要使重物升高2m，繩子自由端必須移動多少m？

Answer 1

【答案】分析：先根據(jù)拉力與物重的關系求出承擔物重的繩子股數(shù)，因為要求所用滑輪的個數(shù)最少，確定需要定滑輪和動滑輪個數(shù)，再根據(jù)需要改變用力的方向（最后繩子必須從定滑輪繞出來，從而再往回畫），畫出繞法；
知道了承擔物重的繩子股數(shù)n，利用s=nh求繩子自由端必須移動的距離．
解答：解：承擔物重的繩子股數(shù)，
要求所用滑輪的個數(shù)最少，要改變用力的方向，至少需要2個定滑輪和3個動滑輪，
最后繩子必須從定滑輪繞出來，這樣再往回畫，繞過上面的定滑輪，
再繞過下面的動滑輪，這樣反復完成，如右圖所示；
∵滑輪重不計、摩擦及繩重不計，n=5，
∴提起重物時所用的拉力：
，
繩子自由端移動的距離：
s=5h=5×2m=10m．
答：滑輪組組裝如圖所示，提起重物時所用的拉力為660N，繩子自由端移動的距離為10m．
點評：本題利用拉力與重力的關系求出承擔物重的繩子股數(shù)n是突破口，由n=5確定動滑輪的個數(shù)是關鍵．