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    小明家最近购置了一套新房，为了帮助爸爸将重600N的装修材料运送到6m高的楼上，小明利用物理课上学过的滑轮组，设计了如图甲所示的材料搬运方案(其中每个滑轮重30N，绳子足够长，所能承受的最大拉力为250N，不计绳重及摩擦)．

    (1)计算说明绳子的拉力是否超过绳子的最大承受力?

    (2)小明爸爸观察了该装置后，他想如果将该装置的滑轮位置颠倒(图20乙)是否会更省力一些，请你按照小明爸爸的想法，用笔画线在乙图绕上绳子并说明小明爸爸的想法是否正确．

    (3)求两种方案的机械效率之比?

    (4)综合分析评估两个方案，你认为哪个方案更好一些?说明理由．

     

    【答案】

    （1）没有超过绳的最大拉力（2）爸爸的想法正确（3）22／21（4）小明方案好

    【解析】 根据物体的重力和动滑轮的重计算出拉力的大小，和绳子所能承受的最大拉力为250N比较，可知没有超过绳的最大拉力。小明爸爸观察了该装置后，改用4段绳子来承担物重，计算出拉力的大小是165N。所以爸爸的想法正确.通过分析小明的方案η比较高；爸爸的方案更省力；但是小明的方案比较安全、方便；综合三个因素分析，小明方案好.        

    （1）F甲 ＝（G 物 ＋ G动）／n＝(600＋30) ／3＝210N            (1分)

       ∵210N ＜ 250N

    ∴没有超过绳的最大拉力                       (1分)

    （2）图略   F乙＝（G 物 ＋ 2G动）／n＝(600＋60) ／4＝165N      (1分)

    爸爸的想法正确.                                    (1分)

    （3）由η＝W有／W总＝Gh／FS＝G 物／(G 物 ＋ G动)

    有η1／η2＝G 物／(G 物 ＋ G动)×（G 物 ＋ 2G动）／G 物＝22／21    (1分)

    （4）小明的方案η比较高；爸爸的方案更省力；但是小明的方案比较安全、方便；综合三个因素分析，小明方案好.                                    (1分   

     

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    （1）计算说明绳子的拉力是否超过绳子的最大承受力？
    （2）小明爸爸观察了该装置后，他想如果将该装置的滑轮位置颠倒（图乙）是否会更省力一些，请你按照小明爸爸的想法，用笔画线在乙图绕上绳子并说明小明爸爸的想法是否正确．
    （3）求两种方案的机械效率之比？

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    （1）请算出这时绳子的拉力为
    210
    210
    N．
    （2）小明爸爸观察了该装置后，他想如果将该装置的滑轮位置颠倒（图乙）是否会更省力一些，请你按照小明爸爸的想法，用笔画线在乙图绕上绳子并算出绳子的拉力为
    165
    165
    N．说明小明爸爸的想法是准确的．
    （3）这两种方案的机械效率相比，η甲
    ＞
    ＞
    η乙（填“＞”、“=”或“＜”）．

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    （1）计算说明绳子的拉力是否超过绳子的最大承受力？
    （2）小明爸爸观察了该装置后，他想如果将该装置的滑轮位置颠倒（图乙）是否会更省力一些，请你按照小明爸爸的想法，用笔画线在乙图绕上绳子并说明小明爸爸的想法是否正确．
    （3）这两种方案的机械效率之比为
    22：21
    22：21
    ．

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    （1）计算说明绳子的拉力是否超过绳子的最大承受力？
    （2）用该方案把材料送上楼，需将绳子拉下几米长？
    （3）小明爸爸观察了该装置后，他想如果将该装置的滑轮位置颠倒（图20乙）是否会更省力一些，请你按照小明爸爸的想法，用笔画线在乙图绕上绳子并说明小明爸爸的想法是否正确．

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    随着社会的发展，人们生活水平的提高，人们的住房条件也得到了很大的改善．小明家最近购置了一套新房，为了帮助爸爸将重600N的装修材料运送到6m高的楼上，小明利用物理课上学过的滑轮组，设计了如图甲所示的材料搬运方案（其中每个滑轮重30N，绳子足够长，所能承受的最大拉力为250N，不计绳重及摩擦）．小明爸爸观察了该装置后，他将该装置的滑轮位置颠倒如图乙．
    （1）爸爸的方案比小明的方案较
    省力
    省力
    （填“省力”，“费力”）
    （2）综合分析评估两个方案，小明的方案机械效率
    高
    高
    ，且小明的方案较
    方便
    方便
    ，所以他的方案好
    （3）试画出爸爸的方案中绳的绕法，求两种方案的机械效率之比？

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