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一辆汽车开进了泥潭中,司机取来滑轮组欲将汽车从泥潭中拉出来,如图所示. ①请你按...

一辆汽车开进了泥潭中,司机取来滑轮组欲将汽车从泥潭中拉出来,如图所示.
①请你按最省力的方式,帮他在示意图上画出滑轮组的绕线.
②若司机用750N的拉力在5s内将车水平拉动了0.5m,那么司机所做的功是多少?司机做功的功率是多少?
③若使用滑轮组的机械效率为80%,则汽车受到的摩擦力为多少?

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(1)要想使滑轮组最省力,那么就要使滑轮组承担汽车拉力的绳子的段数最多.再根据滑轮组的省力情况由连接动滑轮的绳子的段数决定,最终确定绕绳的方法. (2)由图知,n=4,故车被拉动了0.5m,则拉力F移动的距离为2m;利用功的公式W=FS计算拉力做功,然后利用功率的公式求拉力做功功率. (3)知道滑轮组的机械效率,利用效率公式求摩擦力做功(有用功),再利用W=fs求摩擦力大小. 【解析】 ①如图,左侧为动滑轮,右侧为定滑轮,从定滑轮开始绕绳,再绕回到动滑轮,最终由四段(最多)绳子承担拉汽车的力,这就是最省力的绳子的绕法. ②由图知,n=4,车被拉动了0.5m,则拉力F移动的距离为2m, 拉力所做的功: W总=FS=750N×2m=1500J, 拉力所做的功功率: P===300W. ③∵η=, ∴W有用=η×W总=80%×1500J=1200J, ∵W有用=fs, ∴f===2400N. 答:①如图所示; ②司机所做的功是1500J;司机做功的功率是300W; ③汽车受到的摩擦力为2400N.
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考点分析:
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定滑轮在使用时相当于一个杠杆.如图所示,某人用绳子沿着倾斜方向通过定滑轮拉住钩码,已知人手的拉力为F,钩码重力为G.
(1)请在图中标出这只“杠杆”的支点O,画出拉力F、钩码重力G及它们的力臂(保留作图痕迹);
(2)若不计摩擦、滑轮重和绳重,请用杠杆平衡条件推证:F=G.

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在做“测滑轮组的机械效率”的实验中,同学们测得如图所示(a)、(b)两个滑轮组的机械效率不同,实验数据如右表格所示.
次数
物理量
123
钩码重G/N446
钩码上升高度h/m0.10.10.1
绳端拉力F/N1.81.42.4
绳端移动距离s/m0.30.50.3
机械效率η74%83.3%
(1)分析表中数据可得出实验3是用______图做的实验.请在表中空白处填上恰当的数据.
(2)比较实验1和实验2的数据可得出:使用不同的滑轮组______相同时,动滑轮的个数越多,滑轮组的机械效率______
(3)比较实验1和实验3可得出:使用同一滑轮组,______,可以提高滑轮组的机械效率.
(4)在“测滑轮组机械效率”的实验中,如果没有刻度尺,对于图(b)所示滑轮组,只要测出钩码重为G,然后拉动弹簧测力计,使钩码______(选填“匀速”或“变速”)上升,从弹簧测力计读出拉力值F,就可算出η=______

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如图所示,在研究杠杆平衡条件的实验中:
(1)把杠杆挂在支架上,实验前没有挂钩码时,发现杠杆右端下倾,可将右端螺母向______边旋转(选填“左”或“右”),使杠杆在水平位置平衡.使杠杆在水平位置平衡的目的是______
(2)实验中共有6个钩码,杠杆上每格距离相等,调节好杠杆后,在杠杆左边离支点2格的A处挂了3个钩码,如图所示.为使杠杆在水平位置平衡,请你在杠杆右边适当位置挂上钩码(在图示中表示出来).
(3)该同学记录了如右表格所示的实验数据.这个同学在第2次实验时,一个数据记录掉了,可能是什么数据呢?请你帮他在记录表格中添上.分析数据能得出的结论是______
试验次数动力臂L1/m动力F1/m  阻力臂L2/m 阻力F2/N
 1 0.04 20.02  4
 2 0.06 6  4
 3 0.03 0.02


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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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