题目内容

10.给一根只能承受300N拉力的绳子,两个动滑轮,两个定滑轮,每个滑轮重10N,组成一个滑轮组,不计绳子的重及绳子与滑轮之间的摩擦,求:最多能提起多重的物体?

分析 不计绳子的重及绳子与滑轮之间的摩擦,使用滑轮组时,所用拉力F=$\frac{1}{n}$(G+G),要使拉力最小,就要使n的值最大,因为有两个动滑轮,从动滑轮直接引出的绳子股数最大为5,据此求解判断绳子股数为n=5,根据F=$\frac{1}{5}$(G+G)求出最大物重.

解答 解:用两个定滑轮、两个动滑轮组成的滑轮组的绳子股数有4股和5股,因为是求最小的拉力,所以绳子股数为n=5,如图所示:

不计绳子和滑轮的摩擦,所以拉力F=$\frac{1}{5}$(G+G),
最大物重G=5F-G=5×300N-2×10N=1460N.
答:最多能提起1460N的物体.

点评 本题考查了滑轮组的绕法及省力情况,用好条件“拉力最小”(拉力最小,承担物重的绳子股数最多)是本题的关键.

练习册系列答案
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1.自动售卖机是能根据投入的钱币自动付货的机器.如图甲所示是某商场自动售卖机,不仅可以投入硬币、纸币购买所需物品,还可以通过智能手机扫描二维码进行支付宝、微信等网上支付.自动售卖机中预存了各个面额纸币的标准数据,识别时只是拿机器中预存的数据和收到纸币的数据做对比,来识别纸币的真伪和面额.

小明对自动售卖机能够识别硬币的种类和数量非常感兴趣,他利用压敏电阻设计了识别硬币种类和数量的装置,其原理如图乙所示.OAB为一轻质杠杆,O为支点,OA与AB长度比为1:9;电源电压恒为14V,R0=15Ω,电压表量程为0~12V,电阻R为压敏电阻,其阻值随压力的关系如表:
压力F/N00.10.20.30.40.50.62.4
压敏电阻阻值R/Ω非常大6030201512102.5
小明称出身边三种类型硬币的质量,一角硬币的质量为3g/枚,5角硬币的质量为4g/枚,1元硬币的质量为6g/枚.若一次只能投入上述一枚硬币,投币时钱币沿着斜面平稳、缓慢地滑入储币盒内,储币盒的质量忽略不计.小明投入第一枚硬币时,电压表示数为7V,投入第二枚硬币时,电压表示数为10V.(g取10N/kg)
请回答下列问题:
(1)智能手机的摄像头扫描黑色二维码付款的过程中,摄像头相当于凸(选填“凸”或“凹”)透镜;手机的厚度大于(选填“大于”、“等于”或“小于”)透镜的焦距.
(2)在识别纸币时,发光二极管发出的光照射到纸币上,光敏二极管接受到纸币反射回来的光,并将光信号转变为电信号,识别投入纸币的面值,同时利用紫外线(选填“红外线”、“紫外线”)的荧光效应检测纸币的真伪.
(3)请你通过计算判断小明第一次投入的是哪种硬币?
(4)小明两次投入的硬币总面值是1.5元;按照小明的设计,最多能投入硬币的面值是4元.
6.小明利用最大刻度值标有5mL的一次性注射器等器材,对大气压的值进行测量.其实验步骤如下:
a.先让注射器吸入少量水,然后将活塞推至注射器底端,当注射器的小孔充满水后,再用橡皮帽封住注射器的小孔.
b.用细绳拴住注射器活塞的颈部,使绳另一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢地拉动注射器筒,如图所示.当注射器中的活塞刚开始滑动时,记下弹簧测力计的示数为12.5N.
c.测出注射器全部刻度的长度为4cm.
d.根据测量数据,算出大气压的值.
(1)实验所用的器材为:注射器、弹簧测力计、细绳、橡皮帽、水和刻度尺.
(2)此注射器活塞的横截面积是1.25 cm2.根据实验数据计算出大气压强是1×105Pa.
(3)小明发现,同学们在做此实验时测得的大气压值误差很大,对此小明与同学找出了下列可能的原因:
①橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体;
②活塞与注射器筒壁间有摩擦;
③弹簧测力计的示数没有读准;
④活塞与注射器筒壁不完全密封.
上述原因一定会使测量值小于真实值的是C.
A.①③;B.①④;C.②③;D.②④.
(4)为了减小摩擦对实验的影响,小红同学对实验进行了改进,在完成ab步骤后,她测试了活塞和注射器筒壁间的摩擦,写出该操作步骤取下封住注射器小孔的橡皮帽,再次水平向右慢慢匀速拉动注射器筒,记下弹簧测力计的示数.

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