Question

20．如图所示，用20N的拉力拉动一重为50N的物体匀速上升，现用同样的滑轮组拉动重为200N的物体上升0.1m（g取10N/kg，不计绳重及滑轮之间的摩擦），求：
（1）G_动
（2）拉力F的大小
（3）绳自由端移动的距离．

Answer 1

分析 （1）由图知通过动滑轮绳子的段数n，不计绳重及滑轮之间的摩擦，由F=$\frac{1}{n}$（G+G_轮）计算动滑轮的重力；
（2）由F=$\frac{1}{n}$（G+G_轮）计算拉动重为200N的物体时拉力F的大小；
（3）由s=nh计算绳自由端移动的距离．

解答 解：
（1）由图知通过动滑轮绳子的段数n=3，
不计绳重及滑轮之间的摩擦，由F=$\frac{1}{n}$（G+G_轮）可得动滑轮的重力：
G_轮=3F-G=3×20N-50N=10N；
（2）拉动重为200N的物体时绳子自由端拉力：
F′=$\frac{1}{3}$（G′+G_轮）=$\frac{1}{3}$×（200N+10N）=70N；
（3）绳自由端移动的距离：
s=3h=3×0.1m=0.3m．
答：（1）动滑轮重G_动=10N；
（2）拉力F的大小为70N；
（3）绳自由端移动的距离为0.3m．

点评 本题考查了滑轮组中动滑轮重、绳子自由端拉力以及绳子自由端通过距离的计算，正确找到通过动滑轮绳子段数和用好不计摩擦和绳重，拉力F=$\frac{1}{3}$（G+G_轮）是解题的关键．