Question

16．殘奧會的開幕式上，某選手利用如圖所示的滑輪組，帶著圣火（自己拉著繩子）緩緩上升，為減輕重量卸掉假肢，侯斌體重有70kg，再加上9kg重的輪椅和火炬，動滑輪和掛架重3kg．火炬塔的點火口在距離地面39m高的地方，若不計摩擦和繩子的重量，選手拉著自己勻速上升所需拉力為205N（g取10N/kg）；若選手從拉動繩子離開地面到點燃火炬塔只有短短4min，他拉繩子的速度至少需要0.65m/s．

Answer 1

分析 （1）讀圖可知，滑輪組用4段繩子吊著物體，需要承擔的總重力G，再由F=$\frac{1}{n}$G求出拉力；
（2）根據(jù)滑輪組的結(jié)構(gòu)，拉繩的距離必須是升高距離的4倍，再根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)計算速度即可．

解答 解：（1）人、輪椅、火炬、動滑輪和掛架的總重力：
G_總═（70kg+9kg+3kg）×10N/kg=820N，
由圖可知，滑輪組用4段繩子吊著物體，
不計摩擦和繩子的重量，選手拉著自己勻速上升所需拉力：
F=$\frac{1}{n}$G_總=$\frac{1}{4}$×820N=205N；
（2）拉繩子的速度：v=$\frac{s}{t}$=$\frac{4h}{t}$=$\frac{4×39m}{4×60s}$=0.65m/s．
故答案為：205；0.65．

點評 對滑輪組特點的把握是本題的重要突破口，尤其要注意的是，人是坐在掛架上面的，即人手中的繩子也直接承擔了物重．定滑輪個數(shù)的確定要根據(jù)其作用是改變用力的方向來分析．明確了滑輪組的特點即可解題．