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自选题:(只重点校做)如图是汽车起重机从某深坑中起吊重物的示意图,A是动滑轮,B是定滑轮,C是卷扬机,D是油缸,E是柱塞.作用在动滑轮上共三股钢丝绳,在卷扬机带动下每股钢丝绳上的拉力均为8500N,被吊起的重物质量为2t.吊臂OFB为一杠杆,若在本次起吊中吊臂OFB始终水平,柱塞与吊臂的连接点F与支点O的距离为吊臂全长的1/3,吊臂、定滑轮、钢丝绳的重忽略不计,动滑轮A的重不能忽略,起吊中卷扬机总功率为12kW,重物上升的速度为0.45m/s.(取g=10N/kg)求:
(1)柱塞对吊臂的支持力;
(2)滑轮组AB的机械效率;
(3)整个起吊装置的机械效率.

解:(1)要求柱塞对吊臂的支持力,也就是求OFB这个杠杆中的动力大小,而阻力就是三段绳子在吊重物,每段受力8500N,所以阻力就是3×8500N.由于本次起吊中吊臂OFB始终水平,所以动力臂就是OF长度,阻力臂就是OB长度,由题目可知,OB长度是OF的三倍.
(2)求滑轮组AB的机械效率,由于题目中已知绳子段数3段,重物质量2t(可求重力),绳子拉力8500N,所以须对机械效率的公式进行相应的推导
(3)要求整个起吊装置的机械效率,这就不能单纯看成杠杆或滑轮组了,而应把整个直吊装置综合起来考虑:起吊装置是用来拉升重物的,所以重物被拉升就是有用功;而起吊装置能把重物拉升,是由卷扬机在做功,这个功就是总功.在有用功方面,已知的是重物的重(质量2t可求重力)和提升的速度0.45m/s,所以只能求出有用功的功率.在总功方面,也同样是已知总功(卷扬机)的功率12kW.所以机械效率的公式可进行这样的推导:
故本题的解答过程为:
解:
(1)FB=3F=3×8500=2.55×104(N)
∵F?OF=FB?OB,∴(N)
(2)
(3)
答:(1)柱塞对吊臂的支持力为7.65×104N.
(2)滑轮组AB的机械效率为78.4%.
(3)整个起吊装置的机械效率为75%.
分析:作为一个实际场景中的问题,要学会和我们学过的知识联系起来,建立和场景对应的物理模型.本题的物理模型有两个:一是AB组成的滑轮组;二是OFB组成的杠杆.对AB这个滑轮组来说,有三段绳子在承重;对OFB这个杠杆来说,O是支点,B和F分别是阻力和动力的作用点.要把题目所有的已知和求解的物理量分解到这两个物理模型中去,哪些是AB这个滑轮组中的,哪些是OFB这个杠杆中的,再看题目要求解的,利用相应的公式进行求解.
点评:本题难度很大,对学生的要求很高.一是因为题目把所学的知识隐藏到了起吊装置这样一个实际场景中,二是因为本题所运用的公式较多,而且要求同学们能对这些公式进行灵活的运用.
同学们往往对实际场景的题目感到比较头疼,特别是像本题这种复杂的实际场景.解决实际场景的题目,关键在于要把实际场景与所学的知识点联系起来,建立起物理模型,再把题目已知的物理量套入物理模型中,这样一来,实际场景的题目就转化为解决物理模型的相关物理量,如本题就要求同学们把已知的看成杠杆的动力、阻力、动力臂、阻力臂之类的,这样思路就会比较清晰.
练习册系列答案
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科目:初中物理 来源: 题型:

31、自选题:(只重点校做)为了探究“液体内部压强与哪些因素有关”,部分同学提出如下猜想:
猜想1:液体内部的压强,可能与液体的深度有关;
猜想2:同一深度,方向不同,液体的压强可能不同;
猜想3:液体内部的压强,可能与液体的密度有关.
为了验证上述猜想1和猜想2,他们用压强计研究水内部的压强,得到的数据如下表:
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
深度(cm) 5 5 5 10 10 10 15 15 15
橡皮膜方向
压强计液面高度差(cm) 4.3 4.3 4.3 9.2 9.2 9.2 13.8 13.8 13.8
(1)请你分析实验数据并回答:为了验证猜想1,应选序号为
1、4、7(或2、5、8或3、6、9)
的实验数据(填写序号);猜想2的结论
不正确
(选填“正确”或“不正确”),根据数据的分析,可得出的结论是:
同种液体在同一深度处向各个方向压强相等

(2)为了验证猜想3是否正确,在上述实验的基础上,请你设计实验探究方案,写出实验步骤.

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科目:初中物理 来源: 题型:

精英家教网自选题:(只重点校做)如图是汽车起重机从某深坑中起吊重物的示意图,A是动滑轮,B是定滑轮,C是卷扬机,D是油缸,E是柱塞.作用在动滑轮上共三股钢丝绳,在卷扬机带动下每股钢丝绳上的拉力均为8500N,被吊起的重物质量为2t.吊臂OFB为一杠杆,若在本次起吊中吊臂OFB始终水平,柱塞与吊臂的连接点F与支点O的距离为吊臂全长的
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,吊臂、定滑轮、钢丝绳的重忽略不计,动滑轮A的重不能忽略,起吊中卷扬机总功率为12kW,重物上升的速度为0.45m/s.(取g=10N/kg)求:
(1)柱塞对吊臂的支持力;
(2)滑轮组AB的机械效率;
(3)整个起吊装置的机械效率.

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科目:初中物理 来源:不详 题型:问答题

自选题:(只重点校做)为了探究“液体内部压强与哪些因素有关”,部分同学提出如下猜想:
猜想1:液体内部的压强,可能与液体的深度有关;
猜想2:同一深度,方向不同,液体的压强可能不同;
猜想3:液体内部的压强,可能与液体的密度有关.
为了验证上述猜想1和猜想2,他们用压强计研究水内部的压强,得到的数据如下表:
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
深度(cm) 5 5 5 10 10 10 15 15 15
橡皮膜方向
压强计液面高度差(cm) 4.3 4.3 4.3 9.2 9.2 9.2 13.8 13.8 13.8
(1)请你分析实验数据并回答:为了验证猜想1,应选序号为______的实验数据(填写序号);猜想2的结论______(选填“正确”或“不正确”),根据数据的分析,可得出的结论是:______;
(2)为了验证猜想3是否正确,在上述实验的基础上,请你设计实验探究方案,写出实验步骤.

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科目:初中物理 来源:《第14章 压强和浮力》2011年单元测试卷A(解析版) 题型:解答题

自选题:(只重点校做)为了探究“液体内部压强与哪些因素有关”,部分同学提出如下猜想:
猜想1:液体内部的压强,可能与液体的深度有关;
猜想2:同一深度,方向不同,液体的压强可能不同;
猜想3:液体内部的压强,可能与液体的密度有关.
为了验证上述猜想1和猜想2,他们用压强计研究水内部的压强,得到的数据如下表:
序号123456789
深度(cm)555101010151515
橡皮膜方向
压强计液面高度差(cm)4.34.34.39.29.29.213.813.813.8
(1)请你分析实验数据并回答:为了验证猜想1,应选序号为______的实验数据(填写序号);猜想2的结论______(选填“正确”或“不正确”),根据数据的分析,可得出的结论是:______;
(2)为了验证猜想3是否正确,在上述实验的基础上,请你设计实验探究方案,写出实验步骤.

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科目:初中物理 来源:《第8章 神奇的压强》2007年单元测试卷(解析版) 题型:解答题

自选题:(只重点校做)为了探究“液体内部压强与哪些因素有关”,部分同学提出如下猜想:
猜想1:液体内部的压强,可能与液体的深度有关;
猜想2:同一深度,方向不同,液体的压强可能不同;
猜想3:液体内部的压强,可能与液体的密度有关.
为了验证上述猜想1和猜想2,他们用压强计研究水内部的压强,得到的数据如下表:
序号123456789
深度(cm)555101010151515
橡皮膜方向
压强计液面高度差(cm)4.34.34.39.29.29.213.813.813.8
(1)请你分析实验数据并回答:为了验证猜想1,应选序号为______的实验数据(填写序号);猜想2的结论______(选填“正确”或“不正确”),根据数据的分析,可得出的结论是:______;
(2)为了验证猜想3是否正确,在上述实验的基础上,请你设计实验探究方案,写出实验步骤.

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