Question

如圖所示為一工人師傅用于粉刷樓房外墻壁升降裝置示意圖，上端固定在樓頂．若動(dòng)滑輪質(zhì)量為2.5kg，工作臺(tái)質(zhì)量為7.5kg，涂料和所有工具質(zhì)量為20kg，工人師傅的質(zhì)量為60kg，繩重及摩擦不計(jì)（g取10N/kg）．當(dāng)工作臺(tái)停在距地面10m高處時(shí)，工人師傅對(duì)繩子的拉力為    N；若工作臺(tái)從距地面10m高處上升到距地面30m高處，工人師傅最少需要做    J的功．

Answer 1

【答案】分析：將動(dòng)滑輪、工作臺(tái)、涂料和工具以及工人自身看作一個(gè)整體，這個(gè)整體停在距地面10m高處時(shí)，處于靜止?fàn)顟B(tài)，那么這個(gè)整體受到的拉力和自身的重力是一對(duì)平衡力，計(jì)算拉力時(shí)，三段繩子都承擔(dān)了拉力，因此F=G．
計(jì)算工人做的功時(shí)，繩端移動(dòng)的距離為工作臺(tái)被提升距離的3倍（和動(dòng)滑輪相連的有兩段繩子），再由W=FS求解．
解答：解：m=2.5kg+7.5kg+20kg+60kg=90kg，G=mg=90kg×10N/kg=900N，
∵n=3
∴F=G=×900N=300N；
由于滑輪組中，與動(dòng)滑輪組及物體相連的有三段繩子，所以繩子自由端移動(dòng)的距離為物體上升距離的3倍，則：
W=FS=300N×3×20m=1.8×10⁴J；
故答案為：300，1.8×10⁴．
點(diǎn)評(píng)：會(huì)判斷物體是否受力平衡，利用二力平衡知識(shí)會(huì)解決相關(guān)問題，并能夠熟練應(yīng)用重力和功的計(jì)算．