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如图所示为一工人师傅用于粉刷楼房外墙壁升降装置示意图,上端固定在楼顶.若动滑轮质...

如图所示为一工人师傅用于粉刷楼房外墙壁升降装置示意图,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(g取10N/kg).当工作台停在距地面10m高处时,工人师傅对绳子的拉力为    N;若工作台从距地面10m高处上升到距地面30m高处,工人师傅最少需要做    J的功.
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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(和动滑轮相连的有两段绳子),再由W=FS求解. 【解析】 m=2.5kg+7.5kg+20kg+60kg=90kg,G=mg=90kg×10N/kg=900N, ∵n=3 ∴F=G=×900N=300N; 由于滑轮组中,与动滑轮组及物体相连的有三段绳子,所以绳子自由端移动的距离为物体上升距离的3倍,则: W=FS=300N×3×20m=1.8×104J; 故答案为:300,1.8×104.
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考点分析:
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