精英家教网 > 初中物理 > 题目详情
13.如图所示,小川的质量为50kg,A、B、C处能承受的最大拉力分别为1000N、1300N、600N,每个滑轮重力均为100N,设每段绳子均处于竖直状态,不考虑绳子的质量和摩擦,则用此滑轮组提升重物的最大的机械效率为87.5%,若小川的双脚与地面的接触面积为500cm2,此时小川对地面的压强为2000Pa.

分析 由图可知滑轮组绳子的有效股数,当C处绳子的拉力为600N时,根据F=$\frac{1}{n}$(G+G)求出C处绳子的拉力判断此种情况不可能;当A处绳子的拉力为1000N时,根据F=$\frac{1}{n}$(G+G)求出C处绳子的拉力,以定滑轮为研究对象可知,受到竖直向上B绳子的拉力、竖直向下定滑轮自身的重力和三股绳子的拉力,由力的平衡条件可得B处绳子的拉力,判断出此种情况不可能;当B处绳子的拉力为1300N时,以定滑轮为研究对象,根据力的平衡条件求出FB,根据F=$\frac{1}{n}$(G+G)求出A处绳子的拉力,判断出此种情况可能,根据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{{F}_{A}h}{{F}_{C}s}$×100%=$\frac{{F}_{A}h}{{F}_{C}nh}$×100%=$\frac{{F}_{A}}{n{F}_{C}}$×100%求出滑轮组的机械效率,小川对地面的压力等于自身的重力减去绳子的拉力,利用p=$\frac{F}{S}$求出小川对地面的压强.

解答 解:由图可知,n=2,
①当C处绳子的拉力为600N时,由F=$\frac{1}{n}$(G+G)可得,A处绳子的拉力:
FA=2FC-G=2×600N-100N=1100N>1000N,
所以,此种情况不可能;
②当A处绳子的拉力为1000N时,
C处绳子的拉力FC=$\frac{1}{n}$(GA+G)=$\frac{1}{2}$×(1000N+100N)=550N,
以定滑轮为研究对象可知,受到竖直向上B绳子的拉力、竖直向下定滑轮自身的重力和三股绳子的拉力,
由力的平衡条件可得,B处绳子的拉力FB=G+3FC=100N+3×550N=1750N>1300N,
所以,此种情况不可能;
③当B处绳子的拉力为1300N时,
以定滑轮为研究对象可知,受到竖直向上B绳子的拉力、竖直向下定滑轮自身的重力和三股绳子的拉力,
由力的平衡条件可得,FB=G+3FC
则FC=$\frac{1}{3}$(FB-G)=$\frac{1}{3}$(1300N-100N)=400N,
由F=$\frac{1}{n}$(G+G)可得,A处绳子的拉力:
FA=2FC-G=2×400N-100N=700N,
此种情况可能,滑轮组的机械效率:
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{{F}_{A}h}{{F}_{C}s}$×100%=$\frac{{F}_{A}h}{{F}_{C}nh}$×100%=$\frac{{F}_{A}}{n{F}_{C}}$×100%=$\frac{700N}{2×400N}$×100%=87.5%,
小川对地面的压力:
F=G-FC=mg-FC=50kg×10N/kg-400N=100N,
小川对地面的压强:
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{100N}{500×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=2000Pa.
故答案为:87.5%;2000.

点评 本题考查了滑轮组机械效率和压强的计算,正确的讨论得出滑轮组提升重物最大重力时的情况是关键,要注意物体提升的重物越重、滑轮组的机械效率越大.

练习册系列答案
相关习题

科目:初中物理 来源: 题型:计算题

1.如图所示的电路中,已知R0=20Ω,R1的阻值未知.当闭合S1、断开S2时,电流表的示数是0.3A;当S1、S2均闭合时,电流表的示数是0.5A.
求:
(1)电源两端的电压;
(2)电阻R1阻值.

查看答案和解析>>

科目:初中物理 来源: 题型:填空题

2.人的眼睛像一架神奇的照相机,晶状体相当于凸透镜.对于近视眼患者,晶状体对光的会聚作用变强(选填“强”或“弱”),使远处物体通过晶状体所成的像在视网膜的前方(选填“前”或“后”).

查看答案和解析>>

科目:初中物理 来源: 题型:选择题

1.普通电饭锅具有加热和保温两种工作状态,内部电路由一根电热丝和两只开关组成,开关S1受温度控制,当温度低于65℃时自动闭合,高于85℃时自动断开;开关S2须手动闭合,按下按钮时S2闭合,当温度升高到103℃时S2自动断开,此后不能自动闭合.下列判断正确的是(  )
A.用冷水煮饭,按下按钮后,只有S2是闭合的
B.用冷水煮饭,按下按钮后,S1和S2同时断开
C.用电饭锅烧冷水,不按下按钮,水也能被加热
D.用电饭锅烧冷水,按下按钮,水被烧开后,温度保持在65℃-85℃之间

查看答案和解析>>

科目:初中物理 来源: 题型:多选题

8.下列四种情景中,由于光的直线传播而产生的现象是(  )
A.阳光照射下,地上呈现电线杆的影子
B.盛了水的碗,看上去好像变浅了
C.平静的湖水映出桥的倒影
D.手在墙上的影子

查看答案和解析>>

科目:初中物理 来源: 题型:实验探究题

18.如图甲是某物体熔化时温度随加热时间变化的图象(假设在加热过程中总质量不变,单位时间内吸收的热量相同).

(1)这种物质的固体属于晶体(选填“晶体”或“非晶体”).如图乙,在某一时刻,用温度计测得物质的温度为-6℃.
(2)在CD段时,此物质处于液(选填“固”、“液”或“固液共存”)态.
(3)在BC段,物体的内能越来越大(选填“越来越小”、“不变”、“越来越大”)
(4)该物质在AB 段和CD段的比热容分别为c 1、c 2,由图甲可知c 1:c 2=1:2.

查看答案和解析>>

科目:初中物理 来源: 题型:填空题

5.如图所示,两手指用力捏住铅笔,使它保持静止,则两手指对铅笔的压力是平衡力(相互作用力/平衡力),两手压强不相等.(相等/不相等)

查看答案和解析>>

科目:初中物理 来源: 题型:选择题

2.如图所示,用自制针孔照相机观察烛焰,有以下四句说法:
①薄膜上出现烛焰的像是倒立的
②薄膜上烛焰的像可能是缩小的也可能放大的
③保持小孔和烛焰的距离不变,向后拉动内筒增加筒长,烛焰的像变大
④保持小孔和烛焰的距离不变,向前推动内筒,烛焰的像更明亮
对于这四句说法,其中正确的是(  )
A.①②B.③④C.①③④D.①②③④

查看答案和解析>>

科目:初中物理 来源: 题型:多选题

3.如图所示,足球以初速度v沿着凹凸不平的草地从a运动到d,足球(  )
A.在 b、d 两点动能相等B.在 a、d 两点动能相等
C.从 b 到 c 的过程机械能减少D.从 c 到 d 的过程重力势能增大

查看答案和解析>>

同步练习册答案