Question

1．广州亚运会开幕式中全人力高空威亚表演--“白云之帆”．地面上的人利用滑轮牵拉表演者，制作多样的造型，让人叹为观止．
（1）在此过程中，工作人员牵拉所需的能量直接来自于人体的异化作用．
（2）图1中显示地面上的人在牵拉空中的表演者，从省力和实用的角度看，图2中四个组合最佳方案是④．

（3）表演过程中地面上的人把一个重为500牛的表演者拉高5米，不计绳子、滑轮重及摩擦，地面上的人对表演者所做的功为2500焦．

Answer 1

分析 （1）异化作用就是生物的分解代谢．是生物体将体内的大分子转化为小分子并释放出能量的过程．
（2）地面上的人牵拉空中的表演者，从省力和实用的角度看，应该是既能改变拉力的方向，又最为省力，据此分析解答；
（3）利用F=$\frac{1}{3}$G求出拉力，利用s=3h求出绳子自由端移动的距离，利用W=Fs计算地面上的人对表演者所做的功．

解答 解：（1）工作人员牵拉所需的能量直接来自于人体的异化作用；
（2）地面上的人牵拉空中的表演者，从省力和实用的角度看，应该是既能改变拉力的方向，又最为省力，
由图可知，不计绳子、滑轮重及摩擦，
①可以改变拉力的方向，但F₁=G，不能省力；
②F₂=$\frac{1}{2}$G，可以省一半的力，但不能改变拉力的方向；
③F₃=$\frac{1}{2}$G，可以省一半的力，但不能改变拉力的方向；
④F₄=$\frac{1}{3}$G，可以省三分之二的力，且能改变拉力的方向．
故既省力又实用的是④．
（3）地面上的人对表演者的拉力F=$\frac{1}{3}$G，
绳子自由端移动的距离s=3h，
地面上的人对表演者所做的功W=Fs=$\frac{1}{3}$G×3h=$\frac{1}{3}$×500N×3×5m=2500J．
故答案为：（1）异化；
（2）④；
（3）2500．

点评 此题考查学生对功的计算、动滑轮和定滑轮及滑轮组工作特点的理解和掌握，关键是知道此题中既省力又实用是指既能改变拉力的方向，又最为省力．