Question

【题目】如图1所示，是2008北京残奥会开幕式最后一棒火炬手候斌，靠自己双手的力量，攀爬到火炬台底并最终点燃圣火的照片，该点火仪式体现了残疾人自强自立、拼搏向上的勇气和精神．已知他和轮椅总质量为80kg，攀爬高度39m，历时约200s．

（1）如果不计机械装置的额外功，求他的平均功率多大？
（2）小明同学看到火炬手攀爬很费劲，想用物理课上学过的滑轮组可以省力的方法，将火炬手拉上去．若小明同学如果站在地面上，用如图2所示的哪个滑轮组拉起火炬手最合适，理由是什么？如果该滑轮组机械效率为80%，求小明同学的拉力至少要多大？

Answer 1

【答案】
（1）

解：他和轮椅总重力G=mg=80kg×10N/kg=800N，

他的平均功率P====156W．

答：他的平均功率为156W

（2）

解：D滑轮组最合适．因为拉力方向向下且更省力．

所以拉力F===250N

答：D滑轮组最合适．因为拉力方向向下且更省力；小明同学的拉力至少要250N

【解析】（1）已知人和轮椅的质量，以及他爬的高度，根据公式W=Gh可求他做的功，还知道所用的时间，根据公式P=可求他的平均功率．
（2）因为小明同学站在地面上，所以拉力方向必须向下，并且最省力，也就是说动滑轮上绳子的股数最多，根据这两点可判断所选的滑轮组．根据公式可求拉力的大小
【考点精析】通过灵活运用滑轮（组）的机械效率和功率的计算与测量，掌握关于滑轮组机械效率的计算：W有用 = G·h；W总 = F·s； s = n·h （1）η=W有用 / W总 （2)η= W有用 / W总 = Gh/Fs = Gh/nFh = G/(nF)；功率的计算： P = W/tW 表示功，单位是焦（J）. t表示时间 ，单位是秒（s） P表示功率，单位是瓦特（W）1 W= 1 J/s即可以解答此题．