Question

某人在5s内，用如图所示的滑轮组，用400N的力将物体匀速提升1m．已知动滑轮的总重为100N．不计绳重和摩擦．求：
（1）物体的质量；
（2）绳子自由端移动速度；
（3）若用此滑轮组匀速提升1000牛顿物体，所用拉力是多少？

Answer 1

分析：由图知，承担物重的绳子股数n=4，则s=4h；
（1）计绳重和摩擦，知道物重和动滑轮重，利用F=

1

n

（G_物+G_轮）的变形公式求出物体的重力，然后根据重力公式求出物体的质量；
（2）先根据s=4h求出自由端通过的距离，然后利用速度公式求出自由端移动的速度；
（3）利用F=

1

n

（G_物+G_轮）求出拉力的大小．

解答：解：（1）∵F=

1

4

（G_物+G_轮）
∴G_物=4F-G_轮=4×400N-100N=1500N
又∵G=mg
∴m=

G

g

=

1500N

10N/kg

=150kg；
（2）5s内自由端移动的距离：s=4h=4×1m=4m，
自由端移动的速度：v=

s

t

=

4m

5s

=0.8m/s；
（3）若用此滑轮组匀速提升1000牛顿物体，所用拉力：F=

1

4

（G_物′+G_轮）=

1

4

×（1000N+100N）=275N．
答：（1）物体的质量为150kg；
（2）绳子自由端移动速度为0.8m/s；
（3）滑轮组匀速提升1000牛顿物体，所用拉力是275N．

点评：本题考查了使用滑轮组拉力的计算、有用功、总功、机械效率的计算，根据题图确定n的大小（承担物重的绳子股数）是本题的突破口，利用好不计绳重和摩擦时拉力和物重的关系[F=

1

n

（G_物+G_轮）]是本题的关键．