Question

在2008年北京残奥会开幕式上，三届残奥会冠军侯斌坐在轮椅上靠着双手和一根绳索（如图所示），将自己提升了34米，经过艰苦卓绝的5分钟的攀登，点燃了主火炬，感动全世界！若人、轮椅总重为1100N，侯斌用420N的拉力通过滑轮组提升自己和轮椅 （滑轮组承担物重的绳子段数n=3）．
求：（1）侯斌拉索上升时的平均速度？（2）侯斌攀登时做的有用功、总功各是多少？（3）该滑轮组的效率是多少？

Answer 1

解：
（1）v===0.11m/s；
（2）W_有用=Gh=1100N×34m=37400J，
s=3h=3×34m=102m，
W_总=Fs=420N×102m=42840J；
（3）η==≈87.3%．
答：（1）侯斌拉索上升时的平均速度为0.1m/s；
（2）侯斌攀登时做的有用功、总功各是37400J、42840J；
（3）该滑轮组的效率是87.3%．
分析：（1）知道侯斌提升的高度和用的时间，利用速度公式求侯斌拉索上升时的平均速度；
（2）知道轮椅和人的总重，利用W=Gh求有用功；求出拉力端移动的距离，知道拉力大小，利用W=Fs求总功；
（3）利用效率公式求滑轮组的机械效率．
点评：本题考查了速度的计算、使用滑轮组有用功、总功、机械效率的计算，首先要搞清有几段绳子承担物重，掌握绳端移动距离与物体上升高度的关系s=nh．