Question

如圖所示為一種手搖升降晾衣架示意圖，繩子的尾端繞在一個固定在墻壁的旋輪上，
（1）假設(shè)衣服和晾衣架（含動滑輪）的總重是80N，則靜止時繩子拉力是

20

 N．若旋輪搖手的半徑是其軸半徑的4倍，則手要用

5

N的力才能搖動旋輪搖手．
（2）要使上述衣架橫梁上升1m，則繞進(jìn)旋輪上的繩子長度是

4

m，手所做的功是

80

J．（不計搖手的重力及各種摩擦）

Answer 1

分析：（1）靜止時，衣服和晾衣架處于平衡狀態(tài)，受到4跟向上繩子的拉力和總質(zhì)量相等，根據(jù)平衡條件求出其大��；根據(jù)杠桿的平衡條件求出手施加的力；
（2）由圖可知，繩子的有效股數(shù)為4，根據(jù)s=nh求出繩端移動的距離；不計搖手的重力及各種摩擦?xí)r，手做的功即為克服衣服和晾衣架所做的功，根據(jù)W=Gh求出其大小．

解答：解：（1）靜止時，衣服和晾衣架處于平衡狀態(tài)，
∴4F_繩=G，則
F_繩=

G

4

=

80N

4

=20N，
旋輪相當(dāng)于杠桿，根據(jù)杠桿的平衡條件可得：
F_繩×L_輪=F×L_搖手，
解得：F=

F繩×L輪

L搖手

=

20N

4

=5N；
（2）由圖可知，n=4，
繞進(jìn)旋輪上的繩子長度：
s=nh=4×1m=4m，
∵不計搖手的重力及各種摩擦，
∴手所做的功：
W=Gh=80N×1m=80J．
故答案為：（1）20；5；（2）4；80．

點評：本題考查了二力平衡條件和杠桿平衡條件、做功公式的應(yīng)用以及滑輪組拉力的計算，要注意旋輪相當(dāng)于動力臂是阻力臂四倍的杠桿．