题目内容
小明家最近购置了一套新房,为了帮助爸爸将重600N的装修材料运送到6m高的楼上,小明利用物理课上学过的滑轮组,设计了如图甲所示的材料搬运方案(其中每个滑轮重30N,绳子足够长,所能承受的最大拉力为250N,不计绳重及摩擦).(1)计算说明绳子的拉力是否超过绳子的最大承受力?
(2)小明爸爸观察了该装置后,他想如果将该装置的滑轮位置颠倒(图20乙)是否会更省力一些,请你按照小明爸爸的想法,用笔画线在乙图绕上绳子并说明小明爸爸的想法是否正确.
(3)求两种方案的机械效率之比?
(4)综合分析评估两个方案,你认为哪个方案更好一些?说明理由.
(1)没有超过绳的最大拉力(2)爸爸的想法正确(3)22/21(4)小明方案好解析:
根据物体的重力和动滑轮的重计算出拉力的大小,和绳子所能承受的最大拉力为250N比较,可知没有超过绳的最大拉力。小明爸爸观察了该装置后,改用4段绳子来承担物重,计算出拉力的大小是165N。所以爸爸的想法正确.通过分析小明的方案η比较高;爸爸的方案更省力;但是小明的方案比较安全、方便;综合三个因素分析,小明方案好.
(1)F甲 =(G 物 + G动)/n=(600+30) /3=210N (1分)
∵210N < 250N
∴没有超过绳的最大拉力 (1分)
(2)图略 F乙=(G 物 + 2G动)/n=(600+60) /4=165N (1分)
爸爸的想法正确. (1分)
(3)由η=W有/W总=Gh/FS=G 物/(G 物 + G动)
有η1/η2=G 物/(G 物 + G动)×(G 物 + 2G动)/G 物=22/21 (1分)
(4)小明的方案η比较高;爸爸的方案更省力;但是小明的方案比较安全、方便;综合三个因素分析,小明方案好. (1分
根据物体的重力和动滑轮的重计算出拉力的大小,和绳子所能承受的最大拉力为250N比较,可知没有超过绳的最大拉力。小明爸爸观察了该装置后,改用4段绳子来承担物重,计算出拉力的大小是165N。所以爸爸的想法正确.通过分析小明的方案η比较高;爸爸的方案更省力;但是小明的方案比较安全、方便;综合三个因素分析,小明方案好.
(1)F甲 =(G 物 + G动)/n=(600+30) /3=210N (1分)
∵210N < 250N
∴没有超过绳的最大拉力 (1分)
(2)图略 F乙=(G 物 + 2G动)/n=(600+60) /4=165N (1分)
爸爸的想法正确. (1分)
(3)由η=W有/W总=Gh/FS=G 物/(G 物 + G动)
有η1/η2=G 物/(G 物 + G动)×(G 物 + 2G动)/G 物=22/21 (1分)
(4)小明的方案η比较高;爸爸的方案更省力;但是小明的方案比较安全、方便;综合三个因素分析,小明方案好. (1分
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