题目内容
在2008年北京残奥会的开幕式上，盲人火炬手平亚丽在导盲犬的带领下将圣火传给主火炬手侯斌．为隆重体现奥运点火仪式，候斌带着圣火（自己拉着绳子）缓缓上升．（1）侯斌借助一个滑轮组（如图只一个动滑轮），从图中清晰可见绳子的一端被侯斌拉住，另一端是系在动滑轮上的，要构成滑轮组，上端至少需要
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个定滑轮．（2）为减轻重量卸掉假肢，侯斌体重有70kg，再加上9kg重的轮椅和火炬，动滑轮和挂架重3kg．火炬塔的点火口在距离地面39m高的地方，若不计摩擦和绳子的重量，侯斌从拉起离开地面到点燃火炬塔需要做多少功？装置的机械效率为多大？（g取10N/kg）
（3）组委会要求侯斌从拉动绳子离开地面到点燃火炬塔只有短短4min，他拉绳子的速度至少需要多大？
分析：（1）定滑轮的作用主要是改变用力的方向，看力的方向在上端被改变了几次，便可判断需要几个定滑轮；
（2）利用公式W总=Fs可求出所做的总功，再分析数据求出有用功，便可利用公式η=
求出机械效率的大小；
（3）根据滑轮组的结构，拉绳的距离必须是升高距离的4倍，再根据相关数据计算速度即可．
（2）利用公式W总=Fs可求出所做的总功，再分析数据求出有用功，便可利用公式η=
| W有 |
| W总 |
（3）根据滑轮组的结构，拉绳的距离必须是升高距离的4倍，再根据相关数据计算速度即可．
解答：解：（1）读图可知，滑轮组的绕绳从动滑轮开始，在上端共改变了两次方向，故至少需要两个定滑轮；
（2）读图可知，滑轮组用4段绳子吊着物体，需要承担的总重力G═（70kg+9kg+3kg）×10N/kg=820N，绳端移动的距离s=4h=4×39m=156m．
人做的总功W总=Fs=
G×s=205N×156m=31980J．有用功W有=G人h=mgh=70kg×10N/kg×39m=27300J．
装置的机械效率η=
=
=85.4%．
（3）拉绳子的速度v=
=
=0.65m/s．
答：（1）2．（2）人做的功为31980J；装置的机械效率为85.4%．（3）拉绳子的速度至少需要0.65m/s．
（2）读图可知，滑轮组用4段绳子吊着物体，需要承担的总重力G═（70kg+9kg+3kg）×10N/kg=820N，绳端移动的距离s=4h=4×39m=156m．
人做的总功W总=Fs=
| 1 |
| 4 |
装置的机械效率η=
| W有 |
| W总 |
| 27300J |
| 31980J |
（3）拉绳子的速度v=
| s |
| t |
| 156m |
| 4×60s |
答：（1）2．（2）人做的功为31980J；装置的机械效率为85.4%．（3）拉绳子的速度至少需要0.65m/s．
点评：对滑轮组特点的把握是本题的重要突破口，尤其要注意的是，人是坐在挂架上面的，即人手中的绳子也直接承担了物重．定滑轮个数的确定要根据其作用是改变用力的方向来分析．明确了滑轮组的特点，再将力与距离进行对应，可求出有用功、总功以及机械效率，同时，求速度也应该建立在对距离分析的基础上．
练习册系列答案
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