Question

隨著社會(huì)的發(fā)展，人們生活水平的提高，人們的住房條件也得到了很大的改善．小明家最近購(gòu)置了一套新房，為了幫助爸爸將重600N的裝修材料運(yùn)送到6m高的樓上，小明利用物理課上學(xué)過(guò)的滑輪組，設(shè)計(jì)了如圖20甲所示的材料搬運(yùn)方案（其中每個(gè)滑輪重30N，繩子足夠長(zhǎng)，所能承受的最大拉力為250N，不計(jì)繩重及摩擦）．
（1）計(jì)算說(shuō)明繩子的拉力是否超過(guò)繩子的最大承受力？
（2）用該方案把材料送上樓，需將繩子拉下幾米長(zhǎng)？
（3）小明爸爸觀察了該裝置后，他想如果將該裝置的滑輪位置顛倒（圖20乙）是否會(huì)更省力一些，請(qǐng)你按照小明爸爸的想法，用筆畫(huà)線在乙圖繞上繩子并說(shuō)明小明爸爸的想法是否正確．

Answer 1

分析：（1）因不計(jì)繩重及摩擦，利用F=

1

n

（G_物+G_動(dòng)）求出拉力，和繩子所能承受的最大拉力比較即可；
（2）直接利用s=nh即可求出自由端繩子拉下的長(zhǎng)度；
（3）將繩子從動(dòng)滑輪上固定，然后繞好，再利用F=

1

n

（G_物+G_動(dòng)）求出拉力，與甲方案比較即可．

解答：解：（1）由甲圖可知，n=3，所以F_甲=

1

n

（G_物+G_動(dòng)）=

1

3

（600N+30N）=210N；
因?yàn)?10N＜250N，所以沒(méi)有超過(guò)繩子的最大承受力．
（2）需將繩子拉下長(zhǎng)度為：s=nh=3×6m=18m；
答：需將繩子拉下18米長(zhǎng)．
（3）另一方案如下圖所示，此時(shí)n=4，F(xiàn)_乙=

1

n

（G_物+G_動(dòng)）=

1

4

（600N+60N）=165N；
由此可知，小明爸爸的想法是正確的．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了學(xué)生對(duì)滑輪組特點(diǎn)、滑輪組繞法的了解與掌握，利用好“當(dāng)不計(jì)繩重和摩擦?xí)r，拉力和物重的關(guān)系[F=

1

n

（G_物+G_動(dòng)）]”是本題的關(guān)鍵．