Question

20．一個(gè)人站在地面上，想利用由兩個(gè)定滑輪和兩個(gè)動(dòng)滑輪組成的滑輪組，提起重2000N的貨物，如圖所示，已知每個(gè)小滑輪重15N，每個(gè)大滑輪重25N． 
（1）請(qǐng)?jiān)趫D中畫出滑輪組的繩子，以表示滑輪組的工作情況； 
（2）在不計(jì)滑輪和軸之間的摩擦力的情況下，站在地上的人欲將貨物勻速提起，需用多大的拉力； 
（3）為使重物以10cm/s的速度勻速被提起，人拉繩子自由端的速度應(yīng)為多少？

Answer 1

分析 （1）使用滑輪組時(shí)，不計(jì)繩重和摩擦，承擔(dān)物重的繩子有幾段，提起物體所用的力就是物重和動(dòng)滑輪重的幾分之一；
（2）根據(jù)F=$\frac{1}{4}$G即可求出拉力的大�。�
（3）根據(jù)s=nh即可求出自由端移動(dòng)的距離和速度．

解答 解：（1）圖中有兩個(gè)動(dòng)滑輪和兩個(gè)定滑輪，要求站在地面上的人用力向下拉繩子，所以繩子始端拴在定滑輪上，然后依次繞過動(dòng)滑輪和定滑輪．如下圖所示：

（2）在不計(jì)滑輪和軸之間的摩擦力的情況下，所用的拉力F=$\frac{1}{4}$G=$\frac{1}{4}$×200N=500N；
（3）繩子自由端移動(dòng)的距離：s=4h，時(shí)間相同，故人拉繩子自由端的速度為4×10cm/s=40cm/s；
故答案為：（1）如上圖；（2）在不計(jì)滑輪和軸之間的摩擦力的情況下，站在地上的人欲將貨物勻速提起，需用500N的拉力； 
（3）為使重物以10cm/s的速度勻速被提起，人拉繩子自由端的速度應(yīng)為40cm/s．

點(diǎn)評(píng) 解決此類關(guān)于滑輪組的綜合性題目，要結(jié)合滑輪組的特點(diǎn)進(jìn)行分析解答．