Question

3．利用圖中所示的滑輪組，工人師傅用F=60N的拉力，把質(zhì)量為15kg的鐵塊勻速提升1.2m．求：
（1）畫出繩子最省力的繞法和鐵塊所受重力的示意圖；
（2）最省力時(shí)繩子自由端移動(dòng)的距離；
（3）動(dòng)滑輪的重力（不計(jì)繩重和摩擦，g取10N/kg）．

Answer 1

分析 （1）滑輪組最省力的繞法：由3段繩子承擔(dān)，從動(dòng)滑輪開始繞線；重力的方向是豎直向下的；據(jù)此畫出鐵塊所受重力的示意圖；
（2）滑輪組最省力的繞法：由3段繩子承擔(dān)，由s=nh可求得最省力時(shí)繩子自由端移動(dòng)的距離；
（3）根據(jù)F=$\frac{1}{3}$G_總可求得動(dòng)滑輪的重力．

解答 解：（1）要求畫出繩子最省力的繞法，從動(dòng)滑輪開始，依次繞過定滑輪、動(dòng)滑輪，這樣反復(fù)完成，過鐵塊重心作豎直向下的力即可，如圖所示：

（2）最省力時(shí)繩子自由端移動(dòng)的距離S=nh_物=3×1.2m=3.6m；
（3）F=$\frac{1}{3}$（G_鐵+G_動(dòng)），
即60N=$\frac{1}{3}$（15kg×10N/kg+G_動(dòng)）
解得，G_動(dòng)=30N．
答：（1）見上圖；（2）最省力時(shí)繩子自由端移動(dòng)的距離為3.6m；（3）動(dòng)滑輪的重力為30N．

點(diǎn)評(píng) 此題考查了滑輪組的繞法、重力示意圖、有關(guān)滑輪組的計(jì)算，難度不大，屬于基礎(chǔ)題．