Question

近年来，汽车逐步走进了普通百姓的家庭，汽车出现故障后，需要进行维修．小明家的汽车发动机在维修时，工人师傅要用一个滑轮组（如图所示）把车里的发动机提起来，已知发动机质量为180kg，滑轮组的机械效率约为60%，g取10N/kg．求：
（1）工人师傅要向下用力拉绳子，请在图中画出工人师傅最省力的绳子绕法．
（2）工人师傅的拉力约为多少？
（3）若工人师傅在10s内将发动机提起了1m，他做功的功率约为多少？

Answer

（1）滑轮组绳子的绕法：要求施力方向向下，也就是说最后绳子必须从定滑轮绕出来，因此可以根据最后绳子的位置确定绳子的绕法；
（2）先根据G=mg求出发动机的重力；并且已知提升物体绳子的条数、机械效率，因此根据F==即可求出拉力的大小；
（3）先根据s=nh求出自由端绳子移动的距离，然后根据W=Fs求出工人师傅做的总功，再利用P=求出功率．
【解析】
（1）要求施力方向向下，从绳子末端开始，依次绕过定滑轮、动滑轮，这样反复完成，绕法如图所示：
（2）发动机的重力：G=mg=180kg×10N/kg=1800N；
工人师傅的拉力：F====750N；
（3）s=h=4×1m=4m，
W=Fs=750N×4m=3000J，
P===300W．
答：（2）工人师傅的拉力约为750N．
（3）若工人师傅在10s内将发动机提起了1m，他做功的功率约为300W．