Question

【題目】如圖所示的3個滑輪組，當物重為50N時，繩端需用15N的拉力才能使物體勻速上升。

（1）計算出滑輪組的繞線方式并選擇下圖中一個滑輪組完成該滑輪組完整的繞線方式；

（2）計算你所選的滑輪組的每個動滑輪的重力是多少N？

（3）如果繩子能承受的最大拉力是60N，那么所選的滑輪組最大可吊起多重的物體？

Answer 1

【答案】（1）；（2）5N；（3）230N

【解析】（1）根據物重與拉力的比確定繩子的段數。

，即拉力是物重的三分之一多一點，所以取繩子段數為4；

如圖的滑輪組，第一個滑輪組，同一個定滑輪和一個動滑輪組成的滑輪組，最省力的繞法為3段繩子承擔物重，故不符合題意；

第二個滑輪組，由一個定滑輪和兩個動滑輪組成的滑輪組，繞繩的方式唯一，由四段繩子承擔物重，符合題意，如圖：

第三個滑輪組，由兩個定滑輪和兩個動滑輪組成的滑輪組，根據“奇動偶定”的原則，從定滑輪開始繞繩，得到如圖的四段繩子承擔物重的繞法；（繞出五段繩子承擔物重的方式 也是符合題意的）

（2）由上圖可知，四段繩子承擔物重時，由兩個動滑輪，可得關系：

，由每個動滑輪的重為：

（3）如果繩子能承受的最大拉力是60N，可得：

，

解得由四段繩子承擔物重時，第二、三個滑輪組最大可吊起的重物為：

。