Question

请你设计一个滑轮组，并画出组装图，具体要求如下：
（1）穿绕滑轮的绳子最大承受力是800N，需要挂重物的重力是3300N（滑轮重不计、摩擦及绳重不计）
（2）需要改变用力的方向
（3）所用滑轮的个数最少，根据你设计的滑轮计算提起重物时所用的拉力？如果要使重物升高2m，绳子自由端必须移动多少m？

Answer 1

解：承担物重的绳子股数，
要求所用滑轮的个数最少，要改变用力的方向，至少需要2个定滑轮和3个动滑轮，
最后绳子必须从定滑轮绕出来，这样再往回画，绕过上面的定滑轮，
再绕过下面的动滑轮，这样反复完成，如右图所示；
∵滑轮重不计、摩擦及绳重不计，n=5，
∴提起重物时所用的拉力：
，
绳子自由端移动的距离：
s=5h=5×2m=10m．
答：滑轮组组装如图所示，提起重物时所用的拉力为660N，绳子自由端移动的距离为10m．
分析：先根据拉力与物重的关系求出承担物重的绳子股数，因为要求所用滑轮的个数最少，确定需要定滑轮和动滑轮个数，再根据需要改变用力的方向（最后绳子必须从定滑轮绕出来，从而再往回画），画出绕法；
知道了承担物重的绳子股数n，利用s=nh求绳子自由端必须移动的距离．
点评：本题利用拉力与重力的关系求出承担物重的绳子股数n是突破口，由n=5确定动滑轮的个数是关键．