Question

2．如图所示，人站在由动滑轮等制成的升降机内，人的质量为60千克，吊篮质量为12千克，如果不计动滑轮重力，则吊篮中的人要将自己匀速拉高，施加拉力180牛；如果动滑轮的质量为8000克，吊篮中的人要将自己匀速拉高一米，需要拉力做功640J；如果动滑轮质量增加，则该装置的机械效率将增大．（g取10N/kg）

Answer 1

分析 （1）不计动滑轮重力，首先把人和吊篮看做一个整体，求出总重力，再根据F=$\frac{1}{4}$G求出拉力；
（2）根据受力分析求出此时的拉力，根据s=4h求出拉力移动距离，再根据W=Fs求出拉力做的功；
（3）此题中的动滑轮重力增大，相当于人对绳子施加的一个向下的拉力，所以人的拉力F′=$\frac{G-{G}_{动}}{4}$会变小，再根据η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$作出分析和解答．

解答 解：（1）把人和吊篮看做一个整体，其重力：
G=（m_人+m_篮）g=（60kg+12kg）×10N/kg=720N，

由图可知，4F=G，
所以拉力：F=$\frac{1}{4}$G=$\frac{1}{4}$×720N=180N；
（2）动滑轮重力：G_动=m_动g=8kg×10N/kg=80N，

由图可知，2F+F+F+G_动=G，
所以此时的拉力：
F′=$\frac{G-{G}_{动}}{4}$=$\frac{720N-80N}{4}$=160N，
拉力移动距离：s=4h=4×1m=4m，
拉力做的功：
W=Fs=160N×4m=640J；
（3）动滑轮重力增大，由F′=$\frac{G-{G}_{动}}{4}$可知，人的拉力会减小，根据W_总=Fs可知，总功会减小，根据η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$可知，机械效率会增大．
故答案为：180；640；增大．

点评 此题主要考查的是学生对滑轮组省力特点、功和机械效率计算公式的理解和掌握，分析滑轮组和物体的受力情况是此题的难点，难度较大．