Question

在不计绳重和摩擦的情况下，利用一滑轮组匀速提升物体．下表是在利用该滑轮组将一物体匀速提升到一定高度时采集到的信息．

物体所受重力G/N	作用在绳子自由端的拉力F/N	滑轮组做的有用功W有用/J	拉力做的总功W总/J
500	200	1000	1200

（1）通过计算确定该滑轮组提起物体的绳子段数，并在右边虚线框中画出该滑轮组的组装示意图．
（2）用该滑轮组将重为800N的物体匀速提升1m时，拉力做的总功为多少？

Answer 1

分析：（1）要确定滑轮组的构成，先要判断出滑轮组中承重绳子的段数；首先根据表格中有用功和总功的数据，利用S=

W

F

求出绳端自由移动距离和物体被提升的高度，两者的比值即为所求的绳子段数．然后根据拉力的方向确定绳子绕法．
（2）先由F=

1

n

（G_动+G_物）结合表格数据求出动滑轮的重力，根据物体被提升的距离即可求出所做额外功，而提升物体所做的功为有用功，两者之和即为拉力所做的总功．

解答：解：（1）由表格数据知：
h=

W有用

G

=

1000J

500N

=2m；S=

W总

F

=

1200J

200N

=6m；
所以绳子段数：n=

S

h

=

6m

2m

=3．
因此滑轮组最少有一动、一定两个滑轮，而拉力的方向向下，即通过滑轮组改变了力的方向，所以要再加一个定滑轮，如图所示：

（2）由表格数据知：
G_动=3F-G=3×200N-500N=100N；
所以当提升重物为800N时：
W_有用=G′h=800N×1m=800J，W_额=G_动h=100N×1m=100J；
W_总=W_有用+W_额=800J+100J=900J；
答：拉力做的总功为900J．

点评：会设计组装滑轮组，会熟练利用功的计算公式进行计算．