题目内容

14.想使用滑轮组提起1.5×103N的物体,绳子最大只能承受800N的力,请设计一个向下拉动绳子的最简单的滑轮组,画出示意图,并计算提起重物时所用的拉力.(绳重、动滑轮重、摩擦均不计)

分析 要解决此题需要掌握滑轮组的省力特点,然后根据重力和绳子能承受的最大拉力来确定绳子的段数.并根据要求设计出滑轮组.最后计算出所用的拉力.

解答 解:所需绳子的段数为:
n=$\frac{G}{F}$=$\frac{1.5×1{0}^{3}N}{800N}$=1.875,
所以此滑轮组由2段绳子承担物重.
因为承担物重的绳子是偶数,要从定滑轮绕起,
所以最少需要一个定滑轮和一个动滑轮.
绳重、动滑轮重、摩擦均不计时,
则F=$\frac{G}{n}$=$\frac{1.5×1{0}^{3}N}{2}$=750N.
答:滑轮组如图,提起重物所用的拉力是750N.

点评 此题主要考查了滑轮组的省力情况及滑轮组的组装,是一道很好的题目.

练习册系列答案
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3.在用伏安法测额定电压为2.5V的小灯泡(电阻大约10Ω左右)电功率的实验时,小明连接了如图所示的电路,其中电源电压为6V.

(1)请用笔画线将图1中的电路连接完整.
(2)连接电路时,开关应断开(选填“断开”或“闭合”),闭合开关前滑片应移到B端(选填“A”或“B”).
(3)在连接电路时,有“10Ω 1A”和“20Ω 1A”两个滑动变阻器可供选择,则应该选择“20Ω1A”的变阻器连入电路,才能保证实验顺利进行.
(4)在连接电路无误后,闭合开关,发现灯泡不亮,且电压表有示数,电流表无示数.则产生这个故障的原因可能是灯泡断路.
(5)故障排除后,闭合开关,移动滑片P,直至电压表示数为2.5V,这时电流表的示数如图2所示.则该灯泡的额定功率是0.8W.
(6)小明根据实验过程中记录的实验数据和现象,进一步分析又发现小灯泡灯丝电阻是变化的,原因是灯丝电阻受温度的影响.
(7)完成上述实验后,小明想用原电路测量一段电阻丝Rx的阻值(约10Ω).他用电阻丝替换了灯泡,闭合开关,发现电流表已损坏,将其拆除,将电压表量程更换为“0-15V”,不改变其它电路元件的连接方式,如图3所示,小明也完成了实验.简述实验步骤并写出计算Rx的最后表达式.(已知滑动变阻器的最大阻值为R0
实验步骤:
(1)闭合开关,将滑片移至a点(或最小阻值),记下电压表的示数U       
(2)将滑片移至b点(或最大阻值),记下电压表的示数UX
表达式:Rx=$\frac{{U}_{x}}{U-{U}_{x}}$R0

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