题目内容
13.(1)如图甲所示,用力F使杠杆在水平位置静止,请画出F的力臂.(2)用如图乙所示的滑轮组提升重物,请用笔画线组装成最省力的滑轮组.
分析 (1)力臂是支点到力的作用线的距离,因此要先确定支点,然后判断力的方向,再过支点做出力的作用线的垂线,支点到力的作用线的距离,即为所求作的力臂.
(2)读图可知,使拉力为物体重的$\frac{1}{3}$时最省力,说明用三段绳子承担物重,因此,在画图时采用下结法,依次绕过每一只滑轮,连完后并进行进一步的确认.
解答 解:(1)已知支点为O,过点O作力F的垂线段,即动力臂L.如图所示:
(2)根据题意,使拉力为物体重的$\frac{1}{3}$时最省力,所以滑轮组由3段绳子承担物重.需要由动滑轮绕起,滑轮组绕法如图所示.![]()
点评 (1)考查了有关力臂的画法,首先要掌握力臂的画法,确定支点,从支点向力的作用线引垂线,垂线段的长度即为力臂.
(2)考查了滑轮组的组装,首先要掌握滑轮组的省力情况,判断出承担物重的绳子的段数.本题需要注意的是要选准连线的起始点,再依次绕绳,最后别忘了进一步确认.
练习册系列答案
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3.
某同学用如图所示的实验装置测量滑轮组的机械效率,相关数据如下表.
(1)实验中,使用滑轮组提升重物时,应竖直向上匀速拉动弹簧测力计.
(2)第三次实验中,绳端移动的距离为0.45m,滑轮组的机械效率为80%.
(3)分析实验数据发现,同一滑轮组提升物体,物体的重力越大,滑轮组的机械效率越大.
| 实验序号 | 钩码重G/N | 钩码上升高度h/m | 绳端的拉力F/N | 绳端移动的距离s/m | 机械效率η |
| 1 | 4 | 0.10 | 1.8 | 0.3 | 74.1% |
| 2 | 6 | 0.10 | 2.5 | 0.3 | 80.0% |
| 3 | 6 | 0.15 | 2.5 | ||
| 4 | 8 | 0.20 | 3.1 | 0.60 | 86.0% |
(2)第三次实验中,绳端移动的距离为0.45m,滑轮组的机械效率为80%.
(3)分析实验数据发现,同一滑轮组提升物体,物体的重力越大,滑轮组的机械效率越大.
4.小明在测量滑轮组机械效率的实验中,所用装置如图所示,实验中每个钩码重2N,测得的数据如下表:
(1)在实验中,测绳端拉力F 时,应尽量竖直向上匀速拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数.
(2)第1次实验测得的机械效率为74%.(结果保留两位有效数字)
(3)分析表中数据可知:第4次实验是用c图做的.(选填“a”、“b”或“c”)
(4)分析第1、2次实验数据可知:使用同一滑轮组增加物重可以提高滑轮组的机械效率;分析第1、3次实验数据可知:使用不同的滑轮组,提升相同的重物,动滑轮个数越多(即动滑轮总重越重),滑轮组的机械效率越小.
(5)分析第3、4次实验数据可知,滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关.
| 实验次数\物理量 | 钩码总重G/N | 钩码上升的高度h/m | 测力计示数F/N | 测力计移动距离s/m | 机械效率η |
| 1 | 4 | 0.1 | 1.8 | 0.3 | |
| 2 | 6 | 0.1 | 2.4 | 0.3 | 83% |
| 3 | 4 | 0.1 | 1.4 | 0.5 | 57% |
| 4 | 4 | 0.2 | 1.4 | 1.0 | 57% |
(2)第1次实验测得的机械效率为74%.(结果保留两位有效数字)
(3)分析表中数据可知:第4次实验是用c图做的.(选填“a”、“b”或“c”)
(4)分析第1、2次实验数据可知:使用同一滑轮组增加物重可以提高滑轮组的机械效率;分析第1、3次实验数据可知:使用不同的滑轮组,提升相同的重物,动滑轮个数越多(即动滑轮总重越重),滑轮组的机械效率越小.
(5)分析第3、4次实验数据可知,滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关.