Question

如图所示为一种手摇升降晾衣架示意图，绳子的尾端绕在一个固定在墙壁的旋轮上，
（1）假设衣服和晾衣架（含动滑轮）的总重是80N，则静止时绳子拉力是

20

 N．若旋轮摇手的半径是其轴半径的4倍，则手要用

5

N的力才能摇动旋轮摇手．
（2）要使上述衣架横梁上升1m，则绕进旋轮上的绳子长度是

4

m，手所做的功是

80

J．（不计摇手的重力及各种摩擦）

Answer 1

分析：（1）静止时，衣服和晾衣架处于平衡状态，受到4跟向上绳子的拉力和总质量相等，根据平衡条件求出其大小；根据杠杆的平衡条件求出手施加的力；
（2）由图可知，绳子的有效股数为4，根据s=nh求出绳端移动的距离；不计摇手的重力及各种摩擦时，手做的功即为克服衣服和晾衣架所做的功，根据W=Gh求出其大小．

解答：解：（1）静止时，衣服和晾衣架处于平衡状态，
∴4F_绳=G，则
F_绳=

G

4

=

80N

4

=20N，
旋轮相当于杠杆，根据杠杆的平衡条件可得：
F_绳×L_轮=F×L_摇手，
解得：F=

F绳×L轮

L摇手

=

20N

4

=5N；
（2）由图可知，n=4，
绕进旋轮上的绳子长度：
s=nh=4×1m=4m，
∵不计摇手的重力及各种摩擦，
∴手所做的功：
W=Gh=80N×1m=80J．
故答案为：（1）20；5；（2）4；80．

点评：本题考查了二力平衡条件和杠杆平衡条件、做功公式的应用以及滑轮组拉力的计算，要注意旋轮相当于动力臂是阻力臂四倍的杠杆．