Question

3．利用图中所示的滑轮组，工人师傅用F=60N的拉力，把质量为15kg的铁块匀速提升1.2m．求：
（1）画出绳子最省力的绕法和铁块所受重力的示意图；
（2）最省力时绳子自由端移动的距离；
（3）动滑轮的重力（不计绳重和摩擦，g取10N/kg）．

Answer 1

分析 （1）滑轮组最省力的绕法：由3段绳子承担，从动滑轮开始绕线；重力的方向是竖直向下的；据此画出铁块所受重力的示意图；
（2）滑轮组最省力的绕法：由3段绳子承担，由s=nh可求得最省力时绳子自由端移动的距离；
（3）根据F=$\frac{1}{3}$G_总可求得动滑轮的重力．

解答 解：（1）要求画出绳子最省力的绕法，从动滑轮开始，依次绕过定滑轮、动滑轮，这样反复完成，过铁块重心作竖直向下的力即可，如图所示：

（2）最省力时绳子自由端移动的距离S=nh_物=3×1.2m=3.6m；
（3）F=$\frac{1}{3}$（G_铁+G_动），
即60N=$\frac{1}{3}$（15kg×10N/kg+G_动）
解得，G_动=30N．
答：（1）见上图；（2）最省力时绳子自由端移动的距离为3.6m；（3）动滑轮的重力为30N．

点评 此题考查了滑轮组的绕法、重力示意图、有关滑轮组的计算，难度不大，属于基础题．