题目内容
7．
如图所示装置，物体B所受重力GB=10N，物体A沿水平桌面向右匀速运动．小文用一个水平向左的力F1拉物体A，使物体B以速度v1匀速上升，此时滑轮组的机械效率为η1，拉力F1的功率为P1；若将一个与B完全相同的物体C系在B下端，小文用另一个水平向左的力F2拉物体A，使物体B和C一起以v2的速度匀速上升，此时滑轮组的机械效率为η2，拉力F2的功率为P2．η1：η2=5：6，v1：v2=1：2，不计绳重及滑轮的摩擦，则（ ）| A． | 动滑轮重G动=2.5N | B． | 物体A受到的摩擦力fA=0.5N | ||
| C． | 拉力F1：F2=3：4 | D． | 拉力的功率P1：P2=1：12 |
分析 （1）由图可知使用滑轮组承担物重的绳子股数n=3，当物体A在物体B的作用下在水平桌面上向右匀速运动时，物体A受到的拉力F=f=$\frac{1}{3}$（GB+G轮）；
（2）当物体A在水平向左的拉力F1作用下，在水平桌面上向左匀速运动，物体A受到向右的拉力F拉1=$\frac{1}{3}$（GB+G轮），列出机械效率的表达式η1=$\frac{{W}_{有用1}}{W总1}$；
物体C系在物块B下端后，物体A在水平向左的拉力F2作用下，在水平桌面上向左匀速运动，拉力F拉2=$\frac{1}{3}$（2GB+G轮），列出机械效率的表达式η2=$\frac{{W}_{有用2}}{{W}_{总2}}$；
根据η1：η2=5：6求出物体B重与动滑轮重之间的关系，进而求出F大小，再求出拉力端移动的速度，利用P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv求拉力做功功率．
解答 解：设A与桌面的摩擦力为f，动滑轮的重力为G轮，第二次水平向左拉物体A时拉力为F，
物体A在物体B的作用下在水平桌面上向右匀速运动，
f=$\frac{1}{3}$（GB+G轮），
物体A在水平向左的拉力F1作用下，在水平桌面上向左匀速运动，
因为不计绳重及绳与滑轮之间的摩擦，
所以对滑轮组施加的拉力：
F拉1=$\frac{1}{3}$（GB+G轮），
η1=$\frac{{W}_{有用1}}{W总1}$=$\frac{{G}_{B}h}{{F}_{拉1}3h}$=$\frac{{G}_{B}}{\frac{1}{3}（{G}_{B}+{G}_{轮}）×3}$=$\frac{{G}_{B}}{{G}_{B}+{G}_{轮}}$，
物体C系在物块B下端后，物体A在水平向左的拉力F2作用下，在水平桌面上向左匀速运动，
对滑轮组施加的拉力F拉2=$\frac{1}{3}$（2GB+G轮），
η2=$\frac{{W}_{有用2}}{{W}_{总2}}$=$\frac{2{G}_{B}h}{{F}_{拉2}3h}$=$\frac{2{G}_{B}}{\frac{1}{3}（2{G}_{B}+{G}_{轮}）×3}$=$\frac{2{G}_{B}}{2{G}_{B}+{G}_{轮}}$，
因为η1：η2=5：6，
即：$\frac{{G}_{B}}{{G}_{B}+{G}_{轮}}$：$\frac{2{G}_{B}}{2{G}_{B}+{G}_{轮}}$=5：6，
解得，G轮=$\frac{1}{2}$GB=$\frac{1}{2}$×10N=5N；故A错误；
物体A受到的摩擦力：
fA=$\frac{1}{3}$（GB+G轮）=$\frac{1}{3}$（GB+$\frac{1}{2}$GB）=$\frac{1}{6}$GB=$\frac{1}{6}$×10N=$\frac{5}{3}$N；故B错误；
F1=F拉1+f=$\frac{1}{3}$（GB+G轮）+f=$\frac{1}{3}$×（10N+5N）+$\frac{5}{3}$N=$\frac{20}{3}$N；
F2=f+$\frac{1}{3}$（2GB+G轮）=f+$\frac{1}{3}$（2GB+G轮）=f+$\frac{1}{3}$（2GB+$\frac{1}{2}$GB）=$\frac{5}{3}$N+$\frac{5}{6}$GB=$\frac{5}{3}$N+$\frac{5}{6}$×10N=10N；
所以拉力F1：F2=1：6，故C错误；
拉力的功率P1：P2=F1v1：F2v2=$\frac{5}{3}$×1：10×2=1：12．故D正确．
故选D．
点评 本题考查了学生对功率、机械效率的计算方法的了解与掌握，关键：一是求摩擦力大小，二是不计绳重及绳与滑轮之间的摩擦F拉=$\frac{1}{n}$（GB+G轮），三是功率公式P=Fv的利用．
科学实验活动册系列答案| A． | 一切物质的分子都在不停地做无规则的运动 | |
| B． | 扩散现象表明，分子间存在相互作用的引力和斥力 | |
| C． | 物体吸收热量其内能一定增加 | |
| D． | 物体的质量越大，速度越快，内能就越大 |
如所示，质量分别为MA，MB的A，B两个小物块用轻绳连接，绳子跨过位于倾角为θ=30°的光滑斜面顶端的轻滑轮，滑轮和轮轴之间的摩擦不计．开始时A物体放在斜面的底端，B悬空，轻轻推动A，A物块沿斜面缓慢上滑，B物块缓慢下落．请用平衡知识和功的原理求证：MB=$\frac{1}{2}$MA．
在如图所示的电路中，电源电压保持不变．
| A． |  | B． |  | C． |  | D． |  |
| A． | 木块只受到重力和斜面的支持力 | |
| B． | 下滑过程中，木块的重力势能转化为动能 | |
| C． | 下滑过程中，木块的重力势能转化为内能 | |
| D． | 匀速下滑过程中，木块受到的摩擦力和重力是一对平衡力 |
表一：水
| ρ液（克/厘米3） | 实验序号 | ρ物（克/厘米3） | V浸（厘米3） |
| 1.0 | 1 | 0.4 | 40 |
| 2 | 0.5 | 50 | |
| 3 | 0.6 | 60 |
| ρ液（克/厘米3） | 实验序号 | ρ物（克/厘米3） | V浸（厘米3） |
| 0.8 | 4 | 0.4 | 50 |
| 5 | 0.5 | 62.5 | |
| 6 | 0.6 | 75 |
| 第一组 | ρ液=1.0克/厘米3 ρ物=0.2克/厘米3 | ρ液=1.5克/厘米3 ρ物=0.3克/厘米3 |
| 第二组 | ρ液=1.0克/厘米3 ρ物=0.4克/厘米3 | ρ液=1.5克/厘米3 ρ物=0.6克/厘米3 |
②分析比较实验序号1、4或2、5或3、6中，ρ液、V露的数据及相关条件，可得出的初步结论是：漂浮在液面上的物块，当V物、ρ物相同时，ρ液越小，V露越小．
③由实验序号2与4的数据及相关条件，发现漂浮在液面上V物相同的物块，存在与ρ液均不同而V露相同的现象．若用V物相同的物块进一步实验，请在表三中填入拟进行实验的数据，使每一组实验均能研究上述现象．
小明做“探究冰的熔化特点”实验，实验装置如图甲所示．
