Question

13．如图所示的滑轮组，不计拉线质量及滑轮转动摩擦．重物G=100N，每一个滑轮重20N，当绳自由端拉力F竖直向上大小为30N时，求：
（1）重物G对地面的压力为多少？
（2）当拉力F为多大时，恰能让重物G匀速上升？
（3）若重物G能以0.1m/s的速度匀速上升，则绳自由端向上运动速度为多少？

Answer 1

分析 根据物体的重力和滑轮的重力计算出总重力，数出连在动滑轮上的绳子的股数，可计算出对物体和动滑轮的总拉力，进而可计算出物体对地面的压力；根据力的平衡的知识即可计算出能让重物G匀速上升的拉力；根据动滑轮及其工作特点即可得出绳自由端向上运动速度．

解答 解：（1）重物和动滑轮的总重力：G_总=G+G_动=100N+20N=120N，
由图可知，n=3，
把重物和动滑轮作为一个整体，此时它们受到向下的总重力、向上的3段绳子的拉力和向上的支持力作用；
而重物对地面的压力与地面对重物的支持力是一对相互作用力，
所以，当绳自由端拉力F竖直向上大小为30N时，重物G对地面的压力为：
F_压=F_支=G_总-3F=120N-3×30N=30N；
（2）不计拉线质量及滑轮转动摩擦，
让重物G匀速上升时所需拉力：F=$\frac{1}{3}$G_总=$\frac{1}{3}$×120N=40N；
（3）若重物G能以0.1m/s的速度匀速上升，
则绳自由端向上运动速度：v_绳=3v_物=3×0.1m/s=0.3m/s．
答：（1）重物G对地面的压力为30N；
（2）当拉力F为40N时，恰能让重物G匀速上升；
（3）若重物G能以0.1m/s的速度匀速上升，则绳自由端向上运动速度为0.3m/s．

点评 本题考查压力及重力与压力的区别、滑轮组绳子拉力的计算，同时涉及到力的合成与应用，解答此题时要注意数绳子的股数时是连在动滑轮上的绳子的股数．