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【题目】如图所示,工人师傅用一个定滑轮和动滑轮组成滑轮组,把重为500N的箱子匀速提升5m,动滑轮的质量为8kg,不计绳重和摩擦,取g=10N/kg.
(1)在图中用笔画线代替细绳组装滑轮组.
(2)在向上提升箱子的过程中,人对绳子的拉力为多大?
(3)在向上提升箱子的过程中,滑轮组的机械效率为多少?

【答案】
(1)解:对由一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组,可绕线的方法有两股和三股两种,两种方法都达到了省力的目的,但拉力的方向不同,有三股绕线的方法拉力方向向上;有两股绕线的方法拉力方向向下,根据题意工人站在地面上可知拉力方向向下,是有两股绕线的这种方法.滑轮组绕线如图所示:


(2)解:由图可知:在不计绳重及摩擦的情况下,动滑轮和重物由两股绳子承担,拉力就是滑轮组提升物体和动滑轮总重的二分之一.则:

人对绳子的拉力F= (G+G)= (500N+8kg×10N/kg)=290N


(3)解:在不计绳重及摩擦的情况下,提升过程的有用功W=Gh.

总功W=Fs=Fnh.

机械效率η= ×100%= ×100%= ×100%=86.2%.

(或η= ×100%= ×100%=86.2%)


【解析】(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)在不计绳重及摩擦的情况下,动滑轮由几股绳子承担,拉力就是滑轮组提升物重与动滑轮总重的几分之一.绳子移动的距离就是重物升高高度的几倍.(3)在不计绳重及摩擦的情况下,机械效率可利用公式η= 计算.
【考点精析】认真审题,首先需要了解滑轮组绳子拉力的计算(1、根据题意确定重物和动滑轮的重力由几段绳承担,用n 表示.2、确定重物的上升距离,和拉力F 的绳端的移动距离;重物的上升距离为:h则拉力F 的绳端的移动距离就是:nh;3、看是否计动滑轮的重力.(绳重与摩擦一般情况都不计)当不计动滑轮重力时,拉力F = (1/n)G物 ;当计动滑轮重力时,拉力F = (1/n)(G + G)),还要掌握滑轮(组)的机械效率(关于滑轮组机械效率的计算:W有用 = G·h;W总 = F·s; s = n·h (1)η=W有用 / W总 (2)η= W有用 / W总 = Gh/Fs = Gh/nFh = G/(nF))的相关知识才是答题的关键.

练习册系列答案
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科目:初中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,小明同学做了一个小小直流电动机模型.同学们围着观看线圈的转动,一起分享着他的成果.爱动脑筋的小刚同学提出了问题:小明制作的直流电动机模型没有换向器,为什么能连续转动呢?请你帮忙解答:
(1)为了让直流电动机模型能连续转动,制作时关键要注意什么?
(2)该电动机模型为什么能持续转动?
(3)该电动机模型与实际电动机比较,运转情况有何不同?

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【题目】如图所示,工人沿斜面匀速推一货物上货车,若斜面的机械效率为,这表示

A. 若人作用在货物的推力是1N,则摩擦力是1N

B. 若货物所受重力是,则推力是1N

C. 若人对货物做功1J,则有的功是克服摩擦力做功

D. 若换用一块更长的斜面,此时斜面的机械效率大于

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【题目】如图所示,小明分别用甲、乙两滑轮把同一袋沙提高相同高度,用甲滑轮所做的总功率为W1 , 机械效率为η1;用乙滑轮所做的总功为W2 , 机械效率为η2 , 若不计绳重与摩擦,则(
A.W1<W2 η1>η2
B.W1>W2 η1<η2
C.W1=W2 η12
D.W1=W2 η1>η2

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【题目】为了比较铜和铝的导热性能,小军选取了粗细均匀、横截面积、长度均相同的U形铜棒和铝棒进行实验。小军认为导热性能无法直接测量,他首先将问题转化为研究可直接测量量之间的关系,并类比所学知识定义了一个物理量k,来衡量物质的导热性能。在此基础上,进行实验并成功比较出哪种材料导热性能更好。小军的实验装置示意图如图甲所示。他将铜棒的一端放入烧杯内持续沸腾的水中,铜棒的另一端放入试管内25℃的冷水中,每隔50s测量一次试管内水的温度并记录,依据实验数据绘制了图乙中的图像①。换成U形铝棒后,小军按照同样的实验方法,在相同的实验条件下,每隔50s测量一次试管内水的温度并记录,依据实验数据绘制了图乙中的图像②。

根据以上信息,回答下列问题:

(1)在这个实验中,用来衡量导热性能的物理量k是用 表示的。(选填选项前的字母,只有一个选项正确)

A.时间 B.温度

C.温度的变化量 D.单位时间内温度的变化量

(2)可推断出此实验中 的导热性能更好。(选填“铜棒”或“铝棒”)

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【题目】如图是探究“浮力的大小与哪些因素有关”实验的若干操作,根据此图回答下列问题:
(1)若探究浮力大小与物体浸没深度的关系,应选用的操作是(填序号).物体重5N,则物体浸没在水中受到的浮力大小是N.
(2)若选用的操作是②④⑥,可探究浮力的大小与的关系.
(3)若探究浮力大小与物体排开液体体积的关系,应选用的操作是(填序号).

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【题目】用滑轮组提起重物,下列做法中能提高机械效率的是(不考虑绳重及摩擦)(

A. 减少重物的物重减少重物的物重 B. 不改变物重把滑轮组换成另一绕法

C. 增加重物的物重 D. 增加提升重物的高度

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【题目】2013年12月15日,我国自主研制的“玉兔号”月球车成功登上月球表面,“玉兔号”的质量为140kg,在月球上的重力是地球上的 (g取10N/kg,计算结果保留一位小数),求:
(1)“玉兔号”在月球上受到的重力;
(2)“玉兔号”从20cm高的障碍物爬下,重力做的功;
(3)请应用物理知识简要分析: ①“玉兔号”的轮子又宽又大的目的是什么?
②“玉兔号”分别在月球和地球表面上同样的路面运动时受到的摩擦力是否相等?

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【题目】如图所示,一平底玻璃杯,重1.5N,底面积为20cm2 , 内盛水重2.5N,杯内水深10cm,求:
(1)水对杯底的压力;
(2)杯对桌面的压强.(g取10N/kg)

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