Question

【题目】如图所示，是一辆汽车通过滑轮组将深井中的石块拉至井口的装置图．已知井深12m，石块重G石=6×103N，汽车重G车=3×104N，汽车匀速拉绳子时的拉力F拉=2.2×103N，汽车受到的阻力为车重的0.1倍，忽略绳重及绳子与滑轮之间的摩擦力．（g取10N/kg）求：
（1）动滑轮的重力；
（2）将石块从井底拉至井口的过程中，汽车拉绳子的拉力对滑轮组做了多少功？

Answer 1

【答案】
（1）解:由图可知，承担货物重的绳子股数n=3，

由于忽略绳重及绳子与滑轮之间的摩擦力，

由F拉= 得动滑轮的重力：

G动=nF拉﹣G石=3×2.2×103N﹣6×103N=600N

答：动滑轮的重力为600N

（2）解:绳子自由端移动的距离：

s=3h=3×12m=36m，

汽车拉绳子的拉力对滑轮组做的功：

W=F拉s=2.2×103N×36m=7.92×104J；

答：汽车拉绳子的拉力对滑轮组做了7.92×104J功

【解析】（1）由图可知，承担货物重的绳子股数n=3，忽略绳重及绳子与滑轮之间的摩擦力，根据F拉= 求出动滑轮的重力；（2）根据s=nh求出绳子自由端移动的距离，又知道拉力大小，利用W=Fs汽车拉绳子的拉力对滑轮组做的功．
【考点精析】解答此题的关键在于理解滑轮组绳子拉力的计算的相关知识，掌握1、根据题意确定重物和动滑轮的重力由几段绳承担，用n 表示．2、确定重物的上升距离，和拉力F 的绳端的移动距离；重物的上升距离为:h则拉力F 的绳端的移动距离就是：nh；3、看是否计动滑轮的重力．（绳重与摩擦一般情况都不计）当不计动滑轮重力时，拉力F = (1/n)G物 ；当计动滑轮重力时，拉力F = (1/n)（G物 + G轮），以及对功的计算的理解，了解功的计算公式：W = F S；F 表示力，单位：牛( N ) ． S 表示距离，单位：米（m）W表示功， 功的单位就是牛· 米 ． 叫作焦耳．即：1 J = 1N·m．