Question

如图所示，是一位工人师傅用于粉刷楼房外墙壁的升降装置示意图，上端固定在楼顶．若动滑轮质量为2.5kg，工作台质量为7.5kg，涂料和所有工具质量为20kg，工人师傅的质量为60kg，绳重及摩擦不计．当工作台从距地面5m高处升到15m高处，工人师傅需要做    J的功．（g=10N/kg）

Answer

将动滑轮、工作台、涂料和工具以及工人自身看作一个整体，这个整体停在距地面10m高处时，处于静止状态，那么这个整体受到的拉力和自身的重力是一对平衡力，计算拉力时，三段绳子都承担了拉力，因此F=G．
计算工人做的功时，绳端移动的距离为工作台被提升距离的3倍，再由W=Fs求解．
【解析】
动滑轮、工作台、涂料、工具、工人的总质量：
m=2.5kg+7.5kg+20kg+60kg=90kg，
动滑轮、工作台、涂料、工具、工人的总重：
G=mg=90kg×10N/kg=900N，
∵n=3，
∴F=G=×900N=300N；
由图知绳子自由端移动的距离为物体上升距离的3倍，则：S=3h=3×（15m-5m）=30m
∴工人师傅需要做的功：W=Fs=300N×30m=9000J．
故答案为：9000．