Question

某同学使用滑轮组将一个物体提升时，如图所示，由于使用的方法不当，若不考虑摩擦和动滑轮及绳子的重力，则该滑轮组是一个________（填“省力”“费力”）装置．物体重为G，则F________时，该同学才能将物体匀速拉起来．若动滑轮的重力为G′，且G＞2G′，则该同学用________拉力能使物体匀速上升，当物体上升1m时，动滑轮下降________m．

Answer 1

费力    2G    2G-G′    0.5
分析：比较G与F的大小关系，当G＞F时，为省力装置；当G＜F时，为费力装置；当G=F时，既不省力也不费力；
不考虑摩擦和动滑轮及绳子的重力，先确定绳子上的作用力，然后根据动滑轮受到竖直向上的力和竖直向上的力相等列出关系式即可求得；
同理，若考虑动滑轮的重，再对动滑轮受力分析，仍然根据动滑轮受到竖直向上的力和竖直向上的力相等列出关系式求出拉力大小；并利用物体上升的高度h等于n倍动滑轮移动的高度h′．
解答：从图中可以看出作用在动滑轮上绳子的条数为2，当整个装置处于静止状态时，2G=F，F＞G，所以是费力杠杆；
当物体匀速运动时，不考虑摩擦和动滑轮及绳子的重力，动滑轮受到竖直向下的拉力F和绳子向上的拉力2G，故F=2G，即F=2G当时，该同学才能将物体匀速拉起来；
当物体匀速运动时，若动滑轮的重力为G′，且G＞2G′，对动滑轮受力分析可得，F+G′=2G，即F=2G-G′；
当物体上升1m时，动滑轮下降的高度：h′=h=×1m=0.5m．
故答案为：费力；2G；2G-G′；0.5．
点评：本题考查了滑轮组绳子拉力的计算，需要注意的是无论如何使用滑轮组，其分析过程都是找平衡状态，然后进行受力分析，最后列等价关系式求解．