题目内容
3．
如图所示，一个边长为40cm的正方体A重600N，放在水平地面上，不计绳重和摩擦．（1）要想使人站在地面上利用滑轮组将重物A匀速提起来且用的拉力最小，请在图上画出滑轮组上绳子的绕法．
（2）如果重物A以0.2m/s的速度匀速上升，人对绳子的拉力F的功率为160W，则滑轮组的机械效率是多少？
（3）若用此滑轮组匀速提升另一物体B时，滑轮组的机械效率为80%，则物体B所受的重力是多少？
分析 （1）要想使人站在地面上利用滑轮组将重物A匀速提起来且用的拉力最小，则拉力的方向向下，从定滑轮开始绕线；
（2）已知物体A上升的速度，可以得到绳子拉下的速度；已知拉力的功率和绳子拉下的速度，可以得到拉力的大小；已知拉力、物重和承担物重的绳子段数，利用η=$\frac{G}{nF}$得到滑轮组的机械效率；
（3）不计绳重和摩擦，已知A物体的物重和施加的拉力，可以得到动滑轮的重力；已知动滑轮的重力和第二次的机械效率，利用机械效率变形公式得到物重B．
解答 解：（1）要使该滑轮组向下用力物体向上运动，应先从定滑轮开始绕．然后依次绕过动滑轮．如下图所示：
（2）绳子拉下的速度为v=4vA=4×0.2m/s=0.8m/s，
由P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv得：
施加的拉力为：
F=$\frac{P}{v}$=$\frac{160W}{0.8m/s}$=200N，
滑轮组的机械效率为：
η1=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100=$\frac{Gh}{F4h}$×100%=$\frac{{G}_{A}}{4F}$×100%=$\frac{600N}{4×200N}$×100%=75%；
（3）由F=$\frac{1}{4}$（G+G动）得：
动滑轮的重力为：
G动=4F-GA=4×200N-600N=200N，
因为η2=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{有用}+{W}_{额}}$=$\frac{Gh}{Gh+{G}_{动}h}$=$\frac{{G}_{B}}{{G}_{B}+{G}_{动}}$=80%，
将G动=200N代入上式可得：$\frac{{G}_{B}}{{G}_{B}+200N}$=80%，
则GB（1-80%）=1600N，
解得GB=800N．
答：（1）见上图；
（2）滑轮组的机械效率是75%；
（3）物体B所受的重力为800N．
点评 此题考查了重力的计算、压强计算公式的应用、功率的计算、机械效率的计算以及滑轮组的绕绳方法，综合性较强，考查了力学主要的公式或规律，有一定的难度．
如图甲所示实验，向锥形瓶中倒入开水，干燥的蒸发皿中放入冰块，仔细观察蒸发皿底部会看到什么现象？
小杨用如图所示的装置进行探究“平面镜成像特点”的实验．实验步骤：
如图所示是喷雾器工作时的示意图，当往B管中吹气时，A管上管口的空气速度增大，A管上管口处的压强减小（选填“增大”、“减小”或“不变”），A管中的液体就在大气压的作用下被压上去，随流动的空气而喷成雾状．
实际的电源都有一定的电阻，如干电池，我们需要用它的电压U和电阻r两个物理量来描述它．实际计算过程中，可以把它看成是由一个电压为U、电阻为0的理想电源与一个电阻值为r的电阻串联而成．如图所示：现有一种干电池．每节电池电压U=1.5V，内阻r=1Ω．用这样的电池给“8V 4W”的小灯泡供电．
