Question

16．残奥会的开幕式上，某选手利用如图所示的滑轮组，带着圣火（自己拉着绳子）缓缓上升，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，选手拉着自己匀速上升所需拉力为205N（g取10N/kg）；若选手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0.65m/s．

Answer 1

分析 （1）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，再由F=$\frac{1}{n}$G求出拉力；
（2）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）人、轮椅、火炬、动滑轮和挂架的总重力：
G_总═（70kg+9kg+3kg）×10N/kg=820N，
由图可知，滑轮组用4段绳子吊着物体，
不计摩擦和绳子的重量，选手拉着自己匀速上升所需拉力：
F=$\frac{1}{n}$G_总=$\frac{1}{4}$×820N=205N；
（2）拉绳子的速度：v=$\frac{s}{t}$=$\frac{4h}{t}$=$\frac{4×39m}{4×60s}$=0.65m/s．
故答案为：205；0.65．

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即可解题．