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如图所示,一正方体物体放在水平地面上,一个人站在地上利用滑轮组将重物匀速提到楼上...

manfen5.com 满分网如图所示,一正方体物体放在水平地面上,一个人站在地上利用滑轮组将重物匀速提到楼上,每个滑轮重为225牛.(不计绳重和摩擦).求:
(1)要想使人所用的拉力最小,请在图上画出滑轮组上绳子的绕法.
(2)如果人对绳子的拉力是375N,滑轮组的机械效率是多少?若重物上升的速度是0.2m/s,人拉绳的功率是多少?
(3)为了比较各种不同机械的省力程度,物理上还引入了一个机械效益(A)的概念.机械效益定义为机械产生的对外作用力(P)跟外界施于机械的力(F)之比.则(2)中机械效益为多少?
(1)与滑轮组中的动滑轮相连的绳子有几段,绳子自由端的拉力就是物重和滑轮组总重的几分之一,绳子段数越大,越省力. (2)①在不计绳重和摩擦,考虑动滑轮重力的情况下,作用在绳子自由端的拉力F=,据此公式变形求出物体的重力G物; ②滑轮组中,绳子自由端移动的距离S与物体升高的高度h的关系是S=nh,根据滑轮组机械效率的计算公式η===计算出该滑轮组的机械效率; ③人拉绳的功率P===FnV物,其中n为与动滑轮相连的绳子段数,V物为物体上升的速度. (3)根据机械效益定义,机械产生的对外作用力(P)跟外界施于机械的力(F)之比来计算机械效益的大小. 【解析】 (1)图中滑轮组由两个动滑轮和一个定滑轮组成,有两种绕线方法,承担重物的绳子的根数越多越省力;一种是由两根绳子承担重物,一种是由三根绳子承担重物,要想最省力,应选用三根绳子承担的绕法,即从动滑轮开始缠绕,如下图所示. (2)①根据省力公式F=,所以滑轮组提起的重物的重力大小为: G物=nF-G动=3×375N-225N=900N ②根据滑轮组的机械效率计算公式η=×100%计算出该滑轮组机械效率的大小 η=×100%=×100%=80% ③若重物上升的速度是0.2m/s,人拉绳的功率 P=FnV物=375N×3×0.2m/=225W 答:滑轮组的机械效率是80%,若重物上升的速度是0.2m/s,人拉绳的功率是225W. (3)由滑轮组机械效益(A)的概念,该滑轮组机械效益为 A===2.4 答:机械效益为2.4.
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考点分析:
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物理量
实验序号
电压/V电流/A电阻/Ω
11.70.1412.1
22.20.1812.2
32.50.2012.5
(1)请你用笔画线代替导线将实物图连接完整、(要求滑片向右移,电压表示数变大)
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(3)该同学所用电源电压为______V.
(4)请在右图中标出第3次测量时电流表指针所在位置.
(5)实验中测出电阻Rx的阻值为______Ω,利用该实验电路还可完成的实验有______(填写一种实验名称).
(6)若在实验中发现电压表有示数,而电流表无示数,造成这种现象的原因可能是______
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同学们对实验数据进行分析,并得出了相应的结论:
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(2)各组都得出了“浸在液体中的物体所受的浮力大小等于物体排开的液体所受的重力”的结论,但出现了两种不同的分析方法,其中:
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B组同学则是根据所挂金属块未浸入和浸入液体两次示数的差和GVg分别算出物体所受的浮力大小和排开液体所受的重力大小.
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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