如圖所示,一個(gè)邊長(zhǎng)為50cm的正方體重900N,放在水平地面上,一個(gè)人站在地上利用滑輪組將重物勻速提到樓上.求:
(1)要想使人所用的拉力最小,請(qǐng)?jiān)趫D上畫出滑輪組上繩子的繞法.
(2)如果人對(duì)繩子的實(shí)際拉力是375N,滑輪組的機(jī)械效率是多少?重物上升的速度是0.2m/s,人拉繩的功率是多少?
(3)小華看到上面的設(shè)計(jì)后說:“利用現(xiàn)有器材,還可以設(shè)計(jì)一種更省力的提拉方法”.小華所說的更省力的設(shè)計(jì)方法是什么?請(qǐng)你簡(jiǎn)要說出.(兩滑輪重力相差不大)

解:(1)圖中滑輪組由兩個(gè)動(dòng)滑輪和一個(gè)定滑輪組成,有兩種繞線方法:一種是由兩根繩子承擔(dān)重物,一種是由三根繩子承擔(dān)重物,要想最省力,應(yīng)選用三根繩子承擔(dān)的繞法,即從動(dòng)滑輪開始纏繞,如下圖所示:

(2)由上圖知,n=3,s=3h,
η=====80%,
重物上升的速度是0.2m/s,繩端移動(dòng)速度:
v=0.2m/s×3=0.6m/s,
拉力的功率:
P=Fv=375N×0.6m/s=225W
(3)將定滑輪作動(dòng)滑輪用、動(dòng)滑輪作定滑輪用,可以繞成動(dòng)滑輪上有4股繩子的滑輪組,人站在樓上拉,更省力.
答:(1)如圖所示;
(2)滑輪組的機(jī)械效率是80%,重物上升的速度是0.2m/s,人拉繩的功率是225W;
(3)將定滑輪作動(dòng)滑輪用,動(dòng)滑輪作定滑輪用,可以繞成動(dòng)滑輪上有4股繩子的滑輪組,人站在樓上拉.
分析:(1)與滑輪組中的動(dòng)滑輪相連的繩子有幾段,繩子自由端的拉力就是物重和滑輪組總重的幾分之一,繩子段數(shù)越大,越省力,據(jù)此選擇并畫出繞法;
(2)由(1)知承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=3,則s=3h,根據(jù)η===計(jì)算出該滑輪組的機(jī)械效率;
知道重物上升的速度,求出拉力端移動(dòng)速度,利用P=Fv求拉力的功率;
(3)將現(xiàn)在的動(dòng)滑輪、定滑輪位置互換,可以增大承擔(dān)物重的繩子股數(shù)、更省力.
點(diǎn)評(píng):本題考查了滑輪組的繞法、滑輪組機(jī)械效率的計(jì)算、功率的計(jì)算,本題關(guān)鍵:一是利用好效率推導(dǎo)公式η===,二是利用好功率推導(dǎo)公式P=Fv,注意區(qū)分重物升高的速度和繩子移動(dòng)的速度,易錯(cuò)點(diǎn).本題學(xué)生容易在第(2)問上出錯(cuò),沒有求出重物的重力,誤把滑輪重力當(dāng)做物體的重力進(jìn)行計(jì)算;在計(jì)算拉力的功率時(shí),誤把重物升高的速度和繩子移動(dòng)的速度混為一談.這都是在解題中需要特別注意的地方.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來源: 題型:

如圖所示,一個(gè)邊長(zhǎng)為a,密度為p的均勻正方體置于水平地面上,則它對(duì)地面的壓強(qiáng)等于
ρga
ρga
Pa,為了改變正方體對(duì)地面的壓強(qiáng),小明和小華同學(xué)設(shè)想沿豎直方向切去任意厚度A,如圖(a)所示,并將其分別置于剩余部分的下面或上面,如圖(b)、(c)所示.小明認(rèn)為圖(b)的放法可使壓強(qiáng)減小,小華認(rèn)為圖(c)的放法可使壓強(qiáng)增大.
請(qǐng)判斷,小明的設(shè)想是
錯(cuò)誤
錯(cuò)誤
 的,小華的設(shè)想是
正確
正確
的(均選填“正確”或“錯(cuò)誤”).
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科目:初中物理 來源: 題型:

如圖所示,一個(gè)邊長(zhǎng)為80cm的正方體重640N,放在水平地面上,一個(gè)人站在地上利用滑輪組將重物勻速提起來.( 不計(jì)摩擦及繩重)求:
(1)人還沒有用力拉之前,重物對(duì)地面的壓強(qiáng)是多大?
(2)要想使人所用的拉力最小,請(qǐng)?jiān)趫D上畫出滑輪組上繩子的繞法.
(3)如果此人勻速提起640N的正方體時(shí),人對(duì)繩子的實(shí)際拉力是220N,若人的體重為600N,那么他用此滑輪組提升物體的重力不能超過多少牛?

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科目:初中物理 來源: 題型:

如圖所示,一個(gè)邊長(zhǎng)為80cm的正方體重640N,放在水平地面上,一個(gè)人站在地上利用滑輪組將重物勻速提起來.求:
(1)人還沒有用力拉之前,重物對(duì)地面的壓強(qiáng)是多大?
(2)如果人對(duì)繩子的實(shí)際拉力是320N,滑輪組的機(jī)械效率是多少?若重物上升的速度是0.2m/s,人拉繩的功率是多少?

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科目:初中物理 來源: 題型:

如圖所示,一個(gè)邊長(zhǎng)為2dm,密度為0.6×103kg/m3的正方體木塊,下面用一根長(zhǎng)25cm的細(xì)線系于圓柱形容器底部,然后向容器中加水.求:
(1)當(dāng)細(xì)線剛拉直而尚未有拉力時(shí),水的深度是多少?
(2)當(dāng)水淹沒木塊時(shí),細(xì)線上的拉力是多大?

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科目:初中物理 來源: 題型:

如圖所示,一個(gè)邊長(zhǎng)為0.1m,質(zhì)量為3kg的正方體A,靜止在水平地面上,用水平拉力F拉著物體A作勻速直線運(yùn)動(dòng).已知運(yùn)動(dòng)過程中物體所受阻力為物重的0.1倍.g取10N/kg.
求:
(1)此物體的密度;
(2)拉力的大小;
(3)物體對(duì)地面的壓強(qiáng).

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同步練習(xí)冊(cè)答案
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