如图1所示.是2008北京残奥会开幕式最后一棒火炬手侯斌.靠自己双手的力量.攀爬到火炬台底并最终点燃圣火的照片.该点火仪式体现了残疾人自强自立.拼搏向上的勇气和精神．已知他和轮椅总质量为80kg.攀爬高度39m.历时约200s．(1)如果不计机械装置的额外功.求他的平均功率多大?(2)小明同学看到火炬手攀爬很费劲.想用物理课上学过的滑轮组可以� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

12．如图1所示，是2008北京残奥会开幕式最后一棒火炬手侯斌，靠自己双手的力量，攀爬到火炬台底并最终点燃圣火的照片，该点火仪式体现了残疾人自强自立、拼搏向上的勇气和精神．已知他和轮椅总质量为80kg，攀爬高度39m，历时约200s．

（1）如果不计机械装置的额外功，求他的平均功率多大？
（2）小明同学看到火炬手攀爬很费劲，想用物理课上学过的滑轮组可以省力的方法，将火炬手拉上去．若小明同学如果站在地面上，用如图2所示的哪个滑轮组拉起火炬手最合适，理由是什么？如果该滑轮组机械效率为80%，求小明同学的拉力至少要多大？

分析（1）已知人和轮椅的质量，以及他爬的高度，根据公式W=Gh可求他做的功，还知道所用的时间，根据公式P=$\frac{W}{t}$可求他的平均功率．
（2）因为小明同学站在地面上，所以拉力方向必须向下，并且最省力，也就是说动滑轮上绳子的段数最多，根据这两点可判断所选的滑轮组．根据公式η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$可求拉力的大小．

解答解：（1）他和轮椅总重力G=mg=80kg×10N/kg=800N，
他的平均功率P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Gh}{t}$=$\frac{800N×39m}{200s}$=156W．
（2）D滑轮组最合适．因为拉力方向向下且更省力．
因为η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{4Fh}$=$\frac{G}{4F}$，
所以拉力F=$\frac{G}{4η}$=$\frac{800N}{4×80%}$=250N．
答：（1）他的平均功率为156W．
（2）D滑轮组最合适．因为拉力方向向下且更省力；小明同学的拉力至少要250N．

点评本题考查功率和拉力的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，难点是选择滑轮组，这也是本题的重点，解题过程中还要注意单位的换算．

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