【分析】
这道题围绕动滑轮的基础知识点展开,解题思路可以分三步梳理:
1. 第一问绕绳:正确使用动滑轮提升重物时,要将绳子一端先固定在顶部的挂钩处,再向下绕过动滑轮,让绳子自由端向上,这样动滑轮由两段绳子承担物重,实现省力效果,绕线过程注意不要交叉。
2. 第二问求绳子自由端移动距离:动滑轮的核心特点是承担物重的绳子段数n=2,绳子自由端移动距离s和物体上升高度h满足s=nh的关系,代入已知的h=2m就可以直接算出结果。
3. 第三问求动滑轮重力:题目明确不计绳重和摩擦,此时动滑轮的拉力公式为$F=\frac{1}{2}(G_{\mathrm{物}}+G_{\mathrm{动}})$,将公式变形得到$G_{\mathrm{动}}=2F-G_{\mathrm{物}}$,代入已知的拉力和物重数值即可算出动滑轮重力。
【解析】
(1)绕绳操作:将绳子的一端固定在上方的固定挂钩上,向下绕过动滑轮,绳子自由端竖直向上,两段绳子共同承担物重,符合动滑轮的正确使用要求。
(2)已知物体上升高度$h=2\ \mathrm{m}$,动滑轮承担物重的绳子段数$n=2$,代入距离关系计算:
$s=2h=2× 2\ \mathrm{m}=4\ \mathrm{m}$
(3)不计绳重及摩擦,代入动滑轮省力公式变形计算动滑轮重力:
由$F=\frac{1}{2}(G_{\mathrm{物}}+G_{\mathrm{动}})$得:
$G_{\mathrm{动}}=2F-G_{\mathrm{物}}=2× 110\ \mathrm{N}-200\ \mathrm{N}=20\ \mathrm{N}$
【答案】
(1)

(2) 绳子自由端向上移动的距离为$4\ \mathrm{m}$
(3) 动滑轮重力是$20\ \mathrm{N}$
【知识点】
动滑轮绕线,动滑轮距离计算,动滑轮省力规律
【点评】
本题是动滑轮相关的基础常规题,从绕线操作到距离、动滑轮重力计算逐层考察,帮助学生巩固动滑轮的核心工作特点,易错点是绕线时搞错固定端的位置,以及忽略不计绳重摩擦的前提条件误用公式。
【难度系数】
0.8