Question

如图，若绳子自由端在拉力F作用下，竖直向上移动0.2m，则重物G上升距离为________m；若物体重为100N，不计滑轮重，则拉力F为________N；若四个滑轮重量各是2N，则拉力F又为________N（摩擦不计）．若重物G能以0.1m/s的速度匀速上升，则绳自由端向上运动速度为________m/s．

Answer 1

0.04    20    20.8    0.5
分析：由图知，承担物重的绳子股数n=5，
（1）知道拉力端移动的距离s，而s=5h，可求重物上升的距离h；
（2）知道物体重，不计滑轮重，利用F=G求拉力大小；
（3）知道物体重，考虑滑轮重，不计摩擦，利用F=（G_物+G_轮）求拉力大小；
（4）知道重物匀速上升的速度v，n=5，则绳自由端向上运动速度v_F=5v．
解答：
由图知，n=5，
（1）由题知，拉力端移动的距离s=0.2m，
∵s=5h；
∴重物上升的距离：
h===0.04m；
（2）不计滑轮重，拉力大小：
F=G=×100N=20N；
（3）考虑滑轮重，两个动滑轮总重G_轮=2×2N=4N，不计摩擦，
拉力大小：
F′=（G_物+G_轮）=×（100N+4N）=20.8N；
（4）绳自由端向上运动速度：
v_F=5v=5×0.1m/s=0.5m/s．
故答案为：0.04；20；20.8；0.5．
点评：本题考查了使用滑轮组时拉力和拉力移动距离的计算，区分两种情况下的计算：
①不计滑轮、绳子重及摩擦时，拉力F=G，s=nh；
②不计绳子重及摩擦、考虑滑轮重时，拉力F=（G_物+G_轮），s=nh．