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两个动滑轮:30 千克物体的最小拉力

用 2 个动滑轮组成的滑轮组匀速提升质量为 30 千克的物体,承担物重的绳子有 4 段,物体上升 1 米。求最小拉力和绳端移动的距离。(g 取 10 牛/千克)

直接答案
最小拉力 75 牛顿,绳端移动 4 米

分步解答

  1. 物重 G = mg = 30×10 = 300 牛顿
    先求被提升物体的重力
  2. F = G/n = 300/4 = 75 牛顿
    有 n 段绳子共同承担物重,所以每段只需 G/n 的力(n = 4 ✓)
  3. s = n·h = 4×1 = 4 米
    省力必费距离:绳端移动距离是物体上升高度的 n 倍(功不省 ✓)

为什么这样做

有 n 段绳子共同承担物重时,最小拉力等于物重除以 n,而绳端移动的距离是物体上升高度的 n 倍。省力必然费距离,做功不变。

常见错误

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