在2008年北京残奥会开幕式上,三届残奥会冠军侯斌独自拉紧绳索,在240s时间内攀升到60m高度的主火炬台上,点燃了残奥会主火炬,令全世界动容!如图所示,侯斌用滑轮组

发布时间:2020-08-12 11:29:05

在2008年北京残奥会开幕式上,三届残奥会冠军侯斌独自拉紧绳索,在240s时间内攀升到60m高度的主火炬台上,点燃了残奥会主火炬,令全世界动容!如图所示,侯斌用滑轮组提升自己和轮椅(承担的绳子数n=4),若人、轮椅和火炬的总重为1100N,摩擦及绳重不计,整个装置匀速上升时,绳端拉力为300N.试解答下列问题:
(1)匀速上升时,侯斌手中的绳子下降速度有多大?
(2)侯斌所用滑轮组中的动滑轮有多重?
(3)为了开幕式上的精彩表现,侯斌进行了多次演练.在某次演练中,侯斌相对地面以0.2m/s的速度上升,求侯斌对绳子自由端拉力的功率多大?

网友回答

解:(1)因为由4段绳子承担物重,所以s=4h=4×60m=240m
绳子的下降速度是:v===1m/s
答:绳子的下降速度为1m/s.
(2)根据滑轮组的省力特点,F=,
所以G动=4F-G人=4×300N-1100N=100N
动滑轮的重力为100N.
(3)拉力的功率为:
P===Fv绳=300N×0.2m/s×4=240W
答:拉力的功率为240W.
解析分析:(1)要解决此题,需要搞清绳端移动距离与物体上升高度之间的关系,知道s=nh.
并且要掌握速度的概念,知道v=,首先确定绳端移动的距离,根据公式计算出绳端的移动速度.
(2)要解决此题,需要掌握滑轮组的省力特点,滑轮组由几段绳子承担物体,提起绳子的力就是物重的几分之一,这里的物重包括动滑轮的重力.
(3)首先根据人上升的速度计算出绳端移动的速度.根据公式P==Fv计算出功率.

点评:此题是有关滑轮组的计算,首先要搞清有几段绳子承担物重,掌握绳端移动距离与物体上升高度的关系s=nh,速度关系类似.考查了滑轮组的省力特点,根据省力特点计算动滑轮的重力,同时考查了有关功率的计算,一定要掌握功率的计算公式及推导公式.
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