Question

小明用如图所示的滑轮组匀速提起重18N的物体，不计摩擦和绳重，计算下列问题：
（1）将物体提升2m，则绳子自由端被拉下多少米？
（2）如果不计动滑轮的重力，作用在绳子自由端的拉力为多大？
（3）如果考虑动滑轮的重力，作用在绳子自由端的拉力是10N，则动滑轮的重力是多大？
（4）当动滑轮的重力超过多少时，使用这个滑轮组提起该物体不再省力？

Answer 1

解：（1）因为串绕在动滑轮上的绳子有3段，所以s=3h=3×2m=6m；
（2）如果不计动滑轮的重力，作用在绳子自由端的拉力为F===6N；
（3）由3F=G_物+G_动，得G_动=3F-G_物=3×10N-18N=12N；
（4）G_动=12N×3=36N．
答：（1）将物体提升2m，则绳子自由端被拉下6米；
（2）如果不计动滑轮的重力，作用在绳子自由端的拉力为6N；
（3）如果考虑动滑轮的重力，作用在绳子自由端的拉力是10N，则动滑轮的重力是12N；
（4）当动滑轮的重力超过36N时，使用这个滑轮组提起该物体不再省力．
分析：（1）根据串绕在动滑轮上的绳子的段数为3段，重物上升高度为h，则绳子自由端移动的距离为3h；
（2）串绕在动滑轮上的绳子有几段，在不计动滑轮的重力的情况下，拉力就是物体重力的几分之一；
（3）根据串绕在动滑轮上的绳子有3段，如果考虑动滑轮的重力，则拉力就是重物与动滑轮总重的，由3F=G_物+G_动，即可求出动滑轮的重力；
（4）由（3）可知动滑轮的重力为12N，由图中可知利用该滑轮组可以省的力，如动滑轮的重力超过36N时，使用这个滑轮组提起该物体不再省力．
点评：此题涉及到的知识点较多，综合性较强，有一定的拔高难度．解答时注意在数滑轮组有几根绳子承重时，只需数出和动滑轮直接接触的绳子的段数．