Question

18．一輛汽車陷入泥濘之中，請(qǐng)你根據(jù)圖中裝置，運(yùn)用學(xué)過(guò)的知識(shí)，用最小的力將它拉出來(lái)，試畫出滑輪組的繞法．已知車重6×10⁴N，地面阻力為車重的$\frac{1}{4}$，如果不計(jì)滑輪重、繩重及摩擦，則需要的拉力為5×10³N，當(dāng)繩子自由端移動(dòng)3m，則汽車移動(dòng)1m．

Answer 1

分析 滑輪組承擔(dān)物重或阻力的繩子段數(shù)越多，越省力，據(jù)此先畫出繞繩方法．再根據(jù)省力情況進(jìn)行力的大小和拉力移動(dòng)距離的判斷．

解答 解：要用最小的力氣，則承擔(dān)拉力的繩子段數(shù)最多，則應(yīng)從動(dòng)滑輪繞起．因此將繩子先系在動(dòng)滑輪的固定掛鉤上，然后繞過(guò)左邊的定滑輪，再繞過(guò)動(dòng)滑輪，由三段繩子承擔(dān)阻力．如圖所示：

已知車重6×10⁴N，地面阻力為車重的$\frac{1}{4}$，則阻力f=6×10⁴N×$\frac{1}{4}$=1.5×10⁴N；
由圖知，如果不計(jì)滑輪重、繩重及摩擦，則F=$\frac{1}{3}$f=$\frac{1}{3}$×1.5×10⁴N=5×10³N．
由圖可知，s=3h，所以當(dāng)繩子自由端移動(dòng)3m，則汽車移動(dòng)1m．
故答案為：繞繩方法見上圖；5×10³N；1．

點(diǎn)評(píng) 滑輪組在繞繩子時(shí)要先根據(jù)題意進(jìn)行分析，再找準(zhǔn)起始點(diǎn)，依次繞過(guò)每一只滑輪，最后在繩端標(biāo)上箭頭．明確了繞繩方法，再進(jìn)行相關(guān)分析與計(jì)算，是解答本題的關(guān)鍵點(diǎn)．