Question

【题目】如图是某校体育器械进行臂力训练的示意图，运动员通过拉力F的作用下来提升配重，以达到锻炼臂力的目的．在一次训练时，运动员加配重的质量为30kg，拉力F的作用下，配重在5s的时间里，匀速竖直上升了50cm．在这个过程中，动滑轮提升配重所做的有用功为W有 ， 运动员对绳子的拉力F做功的功率为 40W．忽略绳重和摩擦．（g取10N/kg）.
求：
（1）在此次训练中运动员对绳子的拉力F的大小；
（2）动滑轮的重力．

Answer 1

【答案】
（1）解：由图知，使用的滑轮组是两定、一动，

承担物重的绳子股数n=2，拉力端移动的距离：

s=2h=2×50cm=100cm=1m，

拉力端移动的速度：

v= = =0.2m/s，

拉力做功功率P= = =Fv，

则拉力F= = =200N

（2）解：）配重重力G=mg=30kg×10N/kg=300N，

忽略绳重和摩擦，拉力F= （G+G轮），则动滑轮重力：

G轮=2F﹣G=2×200N﹣300N=100N

【解析】（1）分析题图，使用的滑轮组是两定、一动，额承担物重的绳子股数n=2，则拉力端移动的距离s=2h，利用速度公式求拉力端移动的速度，知道拉力做功功率，利用P=Fv求拉力大小；（2）求出配重重力，忽略绳重和摩擦，拉力F= （G+G轮），据此求动滑轮重力．
【考点精析】本题主要考查了滑轮组绳子拉力的计算的相关知识点，需要掌握1、根据题意确定重物和动滑轮的重力由几段绳承担，用n 表示．2、确定重物的上升距离，和拉力F 的绳端的移动距离；重物的上升距离为:h则拉力F 的绳端的移动距离就是：nh；3、看是否计动滑轮的重力．（绳重与摩擦一般情况都不计）当不计动滑轮重力时，拉力F = (1/n)G物 ；当计动滑轮重力时，拉力F = (1/n)（G物 + G轮）才能正确解答此题．