Question

1．廣州亞運(yùn)會開幕式中全人力高空威亞表演--“白云之帆”．地面上的人利用滑輪牽拉表演者，制作多樣的造型，讓人嘆為觀止．
（1）在此過程中，工作人員牽拉所需的能量直接來自于人體的異化作用．
（2）圖1中顯示地面上的人在牽拉空中的表演者，從省力和實(shí)用的角度看，圖2中四個組合最佳方案是④．

（3）表演過程中地面上的人把一個重為500牛的表演者拉高5米，不計繩子、滑輪重及摩擦，地面上的人對表演者所做的功為2500焦．

Answer 1

分析 （1）異化作用就是生物的分解代謝．是生物體將體內(nèi)的大分子轉(zhuǎn)化為小分子并釋放出能量的過程．
（2）地面上的人牽拉空中的表演者，從省力和實(shí)用的角度看，應(yīng)該是既能改變拉力的方向，又最為省力，據(jù)此分析解答；
（3）利用F=$\frac{1}{3}$G求出拉力，利用s=3h求出繩子自由端移動的距離，利用W=Fs計算地面上的人對表演者所做的功．

解答 解：（1）工作人員牽拉所需的能量直接來自于人體的異化作用；
（2）地面上的人牽拉空中的表演者，從省力和實(shí)用的角度看，應(yīng)該是既能改變拉力的方向，又最為省力，
由圖可知，不計繩子、滑輪重及摩擦，
①可以改變拉力的方向，但F₁=G，不能省力；
②F₂=$\frac{1}{2}$G，可以省一半的力，但不能改變拉力的方向；
③F₃=$\frac{1}{2}$G，可以省一半的力，但不能改變拉力的方向；
④F₄=$\frac{1}{3}$G，可以省三分之二的力，且能改變拉力的方向．
故既省力又實(shí)用的是④．
（3）地面上的人對表演者的拉力F=$\frac{1}{3}$G，
繩子自由端移動的距離s=3h，
地面上的人對表演者所做的功W=Fs=$\frac{1}{3}$G×3h=$\frac{1}{3}$×500N×3×5m=2500J．
故答案為：（1）異化；
（2）④；
（3）2500．

點(diǎn)評 此題考查學(xué)生對功的計算、動滑輪和定滑輪及滑輪組工作特點(diǎn)的理解和掌握，關(guān)鍵是知道此題中既省力又實(shí)用是指既能改變拉力的方向，又最為省力．