重500N的小杰想用滑轮组将1300N的物体匀速提到10m高的楼上去,所选用的绳子只能承受300N的力,选用的动滑轮的总重为100N,不计摩擦.
(1)请你帮他设计一个最简单的滑轮组.
(2)计算他实际省了多少力.
(3)绳子自由端移动的距离多长?
【答案】
分析:省力多少和绳子的绕法,决定滑轮组的使用效果.动滑轮被几根绳子承担,拉力就是物体和动滑轮总重的几分之一,拉力移动的距离就是拉力移动距离的几倍.
解答:解:(1)物体重为1300N,动滑轮的重为100N,
又知道所选用的绳子只能承受300N的力,
则至少要用5段绳子承担滑轮的重,有4个滑轮组成;
(2)动滑轮被几根绳子承担,拉力就是物体和动滑轮总重的几分之一,
则拉力为F=
=
=280N;
即:实际省力1300N-280N=1020N.
(3)动滑轮被几根绳子承担,拉力移动的距离就是拉力移动距离的几倍,则拉力移动的距离:s=5h=5×10m=50m
答:绳子自由端移动的距离有50m长.
点评:省力多少和绳子的绕法,决定滑轮组的使用效果.滑轮组设计原则可归纳为:奇动偶定;一动配一定,偶数减一定,变向加一定.