Question

如图所示，工人用滑轮组吊起质量为40kg的箱子，工人施加的拉力为250N，箱子10s内被匀速竖直提升了2m，不计绳重和摩擦，取g=10N/kg．求：
（1）箱子受到的重力；
（2）动滑轮的重力；
（3）工人所施加拉力的速度．
（4）若重物再增加150N，要使重物匀速上升，作用在绳自由端的拉力至少多大？

Answer

（1）根据公式G=mg可求箱子的重力．
（2）已知滑轮组是有两股绳子承担，根据F=（G+G动）可求动滑轮的重力．
（3）已知拉力和动滑轮上绳子的段数，根据公式s=nh可求拉力作用点移动的距离，利用v=可求拉力的速度．
（4）掌握滑轮组的省力特点：滑轮组由几段绳子承担物重，提起绳子的力就是物重的几分之一，即：F=（G物+G动），把已知条件代入便可求出所需物理量．
【解析】
（1）箱子受到的重力G=mg=40kg×10N/kg=400N．
（2）根据不计绳重和摩擦时动滑轮是由两股绳子承担可知：
F=（G+G动）
∴G动=2F-G=2×250N-400N=100N；
（3）∵滑轮组是有两股绳子承担，且h=2m，
∴s=2h=2×2m=4m，
∴v===0.4m/s．
（4）若物重再增加150N，则G物′=400N+150N=550N，
所以F′=（G物′+G动）=×（550N+100N）=325N．
答：（1）箱子受到的重力为400N．（2）动滑轮的重力为100N．
（3）拉力的速度为0.4m/s．
（4）作用在绳自由端的拉力至少为325N．