Question

11．小林和他的興趣小組利用如圖所示的滑輪組進行實驗，每個滑輪組質(zhì)量為5kg，繩重、摩擦均忽略不計．人站在地面上以400N的力拉繞在滑輪組上的繩子的自由端，10s內(nèi)繩子自由端移動了1.5m，重物上升0.5m．
（1）畫出小林興趣小組所用滑輪組的繞線情況．
（2）重物運動的速度？
（3）被吊起重物的質(zhì)量是多少？

Answer 1

分析 （1）先根據(jù)物體上升0.5m，繩子自由端下降1.5m，判斷出繩子段數(shù)為3，再根據(jù)“奇動偶定”的原則畫出繩子的繞法；
（2）利用v=$\frac{s}{t}$計算重物運動的速度；
（3）根據(jù)F=$\frac{1}{3}$（G_物+G_動）求出物重，然后利用G=mg計算質(zhì)量．

解答 解：（1）由題意可知，向下拉繩子時，承擔(dān)動滑輪及重物的繩子股數(shù)：n=$\frac{1.5m}{0.5m}$=3，根據(jù)“奇動偶定”，繩子應(yīng)從動滑輪掛鉤上開始，如圖所示：

（2）重物運動的速度：v=$\frac{s}{t}$=$\frac{0.5m}{10s}$=0.05m/s；
（3）滑輪的重力G_動=m_動g=5kg×10N/kg=50N，
因為不計繩重、摩擦，F(xiàn)=$\frac{1}{3}$（G_物+G_動），
則被吊起重物的質(zhì)量m_物=$\frac{{G}_{物}}{g}$=$\frac{1150N}{10N/kg}$=115kg．
答：（1）滑輪組的繞線情況見解答圖．
（2）重物運動的速度為0.05m/s；
（3）被吊起重物的質(zhì)量是115kg．

點評 此題考查滑輪組的設(shè)計與組裝、速度的計算、滑輪組繩子拉力的計算，遇到滑輪組繞線問題，先根據(jù)s=nh判斷出繩子的段數(shù)n，再根據(jù)“奇動偶定”的繞線法則來繞制繩子；