Question

如圖所示，是一位工人師傅用于粉刷樓房外墻壁的升降裝置示意圖，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)．當(dāng)工作臺(tái)從距地面5m高處升到15m高處，工人師傅需要做

9000

J的功．（g=10N/kg）

Answer 1

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=

1

3

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，再由W=Fs求解．

解答：解：動(dòng)滑輪、工作臺(tái)、涂料、工具、工人的總質(zhì)量：
m=2.5kg+7.5kg+20kg+60kg=90kg，
動(dòng)滑輪、工作臺(tái)、涂料、工具、工人的總重：
G=mg=90kg×10N/kg=900N，
∵n=3，
∴F=

1

3

G=

1

3

×900N=300N；
由圖知繩子自由端移動(dòng)的距離為物體上升距離的3倍，則：S=3h=3×（15m-5m）=30m
∴工人師傅需要做的功：W=Fs=300N×30m=9000J．
故答案為：9000．

點(diǎn)評(píng)：本題的關(guān)鍵是承擔(dān)物重的繩子股數(shù)的確定，因?yàn)槿苏驹诘趸@上，從定滑輪上引出的繩子也承擔(dān)物重，這是本題的易錯(cuò)點(diǎn)．