Question

运用知识解决问题：
（1）行驶的火车不容易停下来，因为火车有______，要保持原来的运动状态．
（2）将氢气球用细线系住，让风从右方水平吹来．清在框内画出气球保持静止时的受力示意图．
（3）泥水含有泥沙，我们将单位体积泥水中泥沙的质量称作含沙量．若用ρ_泥水、ρ_水、ρ_沙（ρ_水＜ρ_沙）、H分别表示泥水的密度、清水的密度、干燥泥沙的密度、含沙量，请推导出ρ_泥水、ρ_水、ρ_沙、H的关系式：ρ_泥水=______；以下图象中______反映了这一关系．

（4）如图所示，要求滑轮组由4股绳子承担物重，请用笔画线代替绳子将滑轮组绕好．当滑轮组提起重200N的物体时，机械效率为50%；若要使这个滑轮组省力，则提起的重物应该超过多重？（不考虑滑轮与轴之间的摩擦及绳重）

Answer

（1）物体保持运动状态不变的性质叫惯性，一切物体都具有惯性；
（2）将氢气球用细线系住，让风从右方水平吹来，此时气球受到重力、浮力、拉力、风吹的力，画出各力的示意图；
（3）知道含沙量，设泥水的体积为V，则含有沙子的质量为Hv，沙子的体积为，水的体积为V-，根据水的质量加上沙子的质量等于泥水的质量求泥水的密度；可见泥水的密度随含沙量的增大而增大，与提供的图象对比得出答案；
（4）滑轮组由4股绳子承担物重，绳子的开始端应在定滑轮的下挂钩，从定滑轮的下挂钩开始绕起，依次通过动滑轮、定滑轮而成；
在不考虑滑轮与轴之间的摩擦及绳重时，影响机械效率的是动滑轮的重力，克服物重做的功为有用功，克服动滑轮重力做的功为额外功，总功等于有用功与总功的和，机械效率等于有用功与总功的比值，据此求动滑轮重；
若要省力，拉力必须小于物重，根据F拉=（G物+G轮）求物重大小范围．
【解析】
（1）因为火车有惯性，要保持原来的运动状态惯性，所以行驶的火车不容易停下来；
（2）此时气球受到重力G（竖直向下）、浮力F浮（竖直向上）、拉力F拉、风吹的力F风，示意图如图所示；
（3）设泥水的体积为V，则含有沙子的质量为HV，沙子的体积为，水的体积为V-，
∵m水+m沙=m泥水，
即：ρ水（V-）+HV=ρ泥水V，
∴ρ泥水=（1-）H+ρ水，
由此可见，泥水的密度随含沙量H的增大而增大，
图甲反应了这个关系；
（4）绳子股数n=4，所以绳子固定端在定滑轮上，绕线如图所示；
∵η=====50%，
 即：=50%，
解得：G轮=200N，
∵不考虑滑轮与轴之间的摩擦及绳重，
∴F拉=（G物+G轮）
当F拉＜G物时，滑轮组省力；
即：
∴G物＞G轮=×200N≈66.7N．
故答案为：（1）惯性；（2）如图所示；（3）（1-）H+ρ水，甲；（4）如图所示，66.7．