Question

一道初三物理题~~~~急！！

一个质量为50kg的人站在地面上,想利用滑轮组提起1600N的物体，已知每个滑轮重50N
（1）此人若要提起物体，至少需要几个定滑轮和几个动滑轮组成的滑轮组？画出滑轮组的绕法。
（2）不计滑轮和轴之间的摩擦，提起物体的实际拉力是多少？
（3）若此人拉绳子的速度为24cm/s，则物体在10s上升的高度是多少?

要过程！！！

Answer 1

（1）
人站在地面上最大用力等于自重：F=50g=50*10=500N
物体重G=1600N，每一个动滑轮省一半力，每个动滑轮自重G1=50N，设需要n个动滑轮:
nF≥1600+n*50
n≥1600/(F-50)=1600/(500-50)=1600/450≈3.56
取大于3.56的整数，n=4，即至少需要四个动滑轮。

滑轮组包括四个动滑轮和四个定滑轮，四个定滑轮固定在上部支架上；
从上部支架上固定着绳子的一头，然后将另一头穿过下面的第一个动滑轮，再穿过上面的第一个定滑轮；
再穿过下面的第二个动滑轮，再穿过上面的第二个定滑轮；
再穿过下面的第三个动滑轮，再穿过上面的第三个定滑轮；
再穿过下面的第四个动滑轮，再穿过上面的第四个定滑轮，最后将绳头垂下由站在地面上的人拉住绳头。

（2）不计滑轮和轴之间的摩擦，提起物体的实际拉力F2
nF2=G+n*50
F2=(G+50n)/n=(1600+50*4)/4=1800/4=450N

（3）若此人拉绳子的速度为24cm/s，则物体在10s上升的高度是多少?
每个动滑轮省一半力，同时拉绳的绳长增加一倍，四个动滑轮的滑轮组，绳子运动距离是重物运动距离的四倍，
10秒人拉绳运动距离：24*10=240cm
物体升高高度=240/4=60cm