Question

11．如图所示，工人师傅站在地上用这个滑轮组，把重200牛的箱子，在10秒内匀速向上提高了6米，[不计绳重和摩擦，动滑轮质量为3kg，g取10N/kg]
（1）在图中用笔画线代替细绳，组成最省力的滑轮组，
（2）在匀速竖直提升箱子的过程中，人对细绳的拉力多大？人拉细绳的速度是多大？

Answer 1

分析 （1）在使用滑轮组提升重物时，既要考虑到它的省力情况，还应注意动力的施力方向；
（2）箱子的重力与动滑轮的重力之和，就是滑轮组要承担的总重，再根据绳子的段数可求出工人对绳子的拉力大小．明确了绕绳的方法，可根据滑轮组的工作特点，计算绳子的速度是多大．

解答 解：（1）因为滑轮组要求站在地面上提升重物，所以，最终的绳子自由端方向向下，依次绕起，如下图所示：

（2）动滑轮的重G_动=mg=3kg×10N/kg=30N，则G_总=200N+30N=230N，
因为滑轮组用两段绳子承担物重，所以F=$\frac{1}{2}$G_总=$\frac{1}{2}$×230N=115N；
因为箱子在10s内匀速向上提高了6m，s=2h，
所以绳子在10s移动了6m×2=12m，
则v=$\frac{s}{t}$=$\frac{12m}{10s}$=1.2m/s．
答：（1）见上图；
（2）人对绳子的拉力为115N；人拉绳子的速度是1.2m/s．

点评 滑轮组绕绳时，要注意工人在地面用力；在不计绳重和摩擦的情况下，物重+动滑轮重，就是滑轮组所承担的总重力．