Question

60米的高度、240秒，侯斌用雙手完成“攀登”，感動全世界!在2008年北京殘奧會開幕式上，在最激動人心的點火環節，三屆殘奧會冠軍侯斌以一種最為震撼人心的方式，獨自拉緊繩索攀升到主火炬臺，并點燃了殘奧會主火炬．侯斌用如圖所示的滑輪組提升自己和輪椅 （承擔的繩子數n=4），若人、輪椅等總重為1100N，摩擦及繩重不計，繩端拉力為300N時可使物體勻速上升，
求：（1）侯斌勻速上升時繩子的下降速度？
（2）動滑輪有多重；
（3）若人以0.25m/s的速度上升，則拉力的功率多大？

Answer 1

解：（1）因為由4段繩子承擔物重，所以s=4h=4×60m=240m
繩子的下降速度是：v===1m/s
答：繩子的下降速度為1m/s．
（2）根據滑輪組的省力特點，F=，
所以G_動=4F-G_人=4×300N-1100N=100N
動滑輪的重力為100N．
（3）拉力的功率為：
P===Fv_繩=300N×0.25m/s×4=300W
答：拉力的功率為300W．
分析：（1）要解決此題，需要搞清繩端移動距離與物體上升高度之間的關系，知道s=nh．
并且要掌握速度的概念，知道v=，首先確定繩端移動的距離，根據公式計算出繩端的移動速度．
（2）要解決此題，需要掌握滑輪組的省力特點，滑輪組由幾段繩子承擔物體，提起繩子的力就是物重的幾分之一，這里的物重包括動滑輪的重力．
（3）首先根據人上升的速度計算出繩端移動的速度．根據公式P==Fv計算出功率．
點評：此題是有關滑輪組的計算，首先要搞清有幾段繩子承擔物重，掌握繩端移動距離與物體上升高度的關系s=nh，速度關系類似．考查了滑輪組的省力特點，根據省力特點計算動滑輪的重力，同時考查了有關功率的計算，一定要掌握功率的計算公式及推導公式．