Question

4．在探究“滑輪組的使用特點”的活動過程中，老師給同學們提出這樣一個探索性問題：有一人站在地面上，要把8500N的物體吊到高處，現有一條只能承受2500N拉力的繩子．
（1）請你幫同學們想一想，應當怎樣裝配滑輪組才能達到既省力、方便、安全，又節(jié)約滑輪的目的？（要求寫出計算過程，并且畫出示意圖）
（2）用你設計的滑輪組將8 500N重物吊起來，需要用多大力拉繩子？（以上均不計動滑輪的重及滑輪與軸間的摩擦阻力）

Answer 1

分析 要解決此題需要掌握滑輪組的省力特點，然后根據重力和繩子能承受的最大拉力來確定繩子的段數，并根據要求設計出滑輪組；最后根據滑輪組的省力特點計算出所用的拉力．

解答 解：
（1）根據題意可知，在不計動滑輪的重及滑輪與軸間的摩擦阻力時，所需繩子的段數為：n=$\frac{G}{F}$=$\frac{8500N}{2500N}$=3.4，所以滑輪組由4段繩子承擔物重；
為了能達到既省力、方便、安全的目的，人站要站在地面拉繩子，并且n為偶數，所以要從定滑輪繞起，需要兩個定滑輪和兩個動滑輪，如圖所示：
（2）動滑組有4段繩子承擔，在不計動滑輪的重及滑輪與軸間的摩擦阻力時，提起物體需要的拉力為：F=$\frac{1}{n}$G=$\frac{1}{4}$×8500N=2125N．
答：（1）見解答過程；
（2）提起重物需要的拉力為2125N．

點評 此題主要考查了有關滑輪組的繞線，首先要掌握滑輪組的繞線方法，在繞線時，可以從動滑輪繞起，也可以從定滑輪繞起，要根據題意確定滑輪組的繞線方法．