Question

9．小宇用如图所示的滑轮组将重为200N的物体提至高处，不计绳重及摩擦．小宇对绳的拉力F为120N，物体在1min内匀速上升了5m．
（1）使用该机械的好处是：既能省力，又能改变力的方向．
（2）请在图上画出绳子的绕法．
（3）将重物提升5m，求重物重力做的功和拉力做功的功率．

Answer 1

分析 （1）使用滑轮组的好处：一是可以省力，二是可以改变用力的方向；
（2）滑轮组绳子的绕法：要求施力方向向下，也就是说最后绳子必须从定滑轮绕出来，从而再往回画，绕过上面定滑轮，再绕过下面的动滑轮，这样反复完成；
（3）知道重物重力和升高的高度，利用W=Gh求重力做功；由图知使用滑轮组承担物重的绳子股数n，拉力端移动距离s=nh，知道拉力大小，利用W=Fs求拉力做功，再利用功率公式求拉力做功功率．

解答 解：
（1）使用该机械（滑轮组），能够省力；向下用力拉绳子，物体上升，即能改变力的方向；
（2）要求施力方向向下，从绳子末端开始，依次绕过定滑轮、动滑轮，这样反复完成，绕法如图所示：

（3）重物重力做的功：W_有用=Gh=200N×5m=1000J；
由图知，n=2，拉力端移动距离：s=2h=2×5m=10m，
拉力做功：W_总=Fs=120N×10m=1200J，
拉力做功的功率：
P=$\frac{{W}_{总}}{t}$-$\frac{1200J}{60s}$=20W．
故答案为：
（1）省力；改变力的方向；
（2）如图所示；
（3）重物重力做的功为1000J、拉力做功的功率为20W．

点评 本题考查了使用滑轮组的特点、滑轮组的绕法、功和功率的计算，属于基础题目．