如图一辆汽车陷入沼泽地中,小明想通过最省力的办法把汽车拉出沼泽地,请帮小明缠上最恰当的绳子.如果汽车重20000牛,汽车与地面的最大摩擦力为10000牛,则小明所需的拉力是________.(不计绳子的摩擦和动滑轮的重力)
4000N
(1)滑轮组绳子的绕法有两种:一是绳子先系在定滑轮的固定挂钩上,然后再绕过下面的动滑轮再向上绕到定滑轮上,依次反复绕,这种绕法有偶数段绳子承担物重;二是绳子先系在动滑轮的固定挂钩上,然后再绕过上面的定滑轮再向下,依次反复绕,这种绕法有奇数段绳子承担物重.;
(2)已知绳子的有效股数,由于不计绳子的摩擦和动滑轮的重力,根据F=f求出所需的拉力.
解答:(1)对由两个动滑轮和两个定滑轮组成的滑轮组,可绕线的方法有4股和5股两种,两种方法都达到了省力的目的,根据题意可知最省力时,绳子的股数为5股即从动滑轮开始进行缠绕,滑轮组绕线如图所示:
(2)∵不计绳重、绳与轮之间的摩擦,
∴F=f=×20000N=4000N.
故答案为:滑轮组的缠绕方式如上图所示;4000N.
点评:本题考查了滑轮组的设计与组装以及滑轮组特点的应用,要注意在水平方向上使用滑轮组,克服的是物体与地面的摩擦力,可以将图形逆时针旋转90°帮助分析.