题目内容

20.利用下列哪种简单机械,可以用100N的力提起一个重为300N的物体(  )
A.一根杠杆
B.一个定滑轮
C.一个动滑轮
D.一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组

分析 在不计机械自重和摩擦的情况下:
①滑轮组绳子末端的拉力F=$\frac{1}{n}$G;
②根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知动力:F1=$\frac{{F}_{2}{L}_{2}}{{L}_{1}}$;
③动滑轮末端的拉力F=$\frac{1}{2}$G;

解答 解:(1)因为100N的拉力要提起重300N的物体,使用的机械一定是能省力的机械,而在动滑轮、定滑轮、杠杆中,只有定滑轮不能达到省力的目的,故B不能;
(2)一个动滑轮只能省一半的力,在不计机械自重和摩擦的情况下:动滑轮末端的拉力F=$\frac{1}{2}$G;而题目中是用100N的力提起一个重为300N的物体.故C不能;
(3)一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组,滑轮组的连接方式为三股绳子的组装方式,即绳子的股数n=3,这时滑轮组最多提起的重物为G=nF=3×100N=300N,此题成立的前提应该是在动滑轮重、绳重和摩擦不计的情况下,故D不能,只有使用杠杆,根据杠杆的平衡条件,可以用100N的力提起一个重为300N的物体.
故选A.

点评 此题主要考查了动滑轮、杠杆的省力特点,注意使用定滑轮一定不能省力,但可以改变动力方向.

练习册系列答案
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15.在“探究液体内部的压强与哪些因素有关”的实验中,甲、乙、丙三组同学分别以槽中液体为研究对象进行实验.他们在两端开口、粗细均匀的玻璃管的下端贴一个比管口稍大的塑料薄片,并将玻璃管竖直插入液体槽中,然后顺着管壁从上端开口处向管内缓缓注水,如图所示,直至观察到薄片脱离管口下落.记录玻璃管的管口面积S、槽中液体密度ρ和玻璃管插入液体的深度h,测出注入管中水的质量m,运用公式ρ=$\frac{F}{S}$=$\frac{mg}{S}$.计算出管内水产生的压强p.改变深度h,重复实验.甲组同学还选用了粗细不同的玻璃管进行实验.所有数据均记录在如表.(薄片的重力、玻璃管的厚度忽略不计)
小组槽中液
体密度ρ(g/cm3
序号深度
h(米)
管口面积
S(×10-42
质量m
(×10-3千克)
管内水产生的压强
p(帕)
0.810.05520392
20.1540784
30.25801568
40.2101601568
1.050.05525490
60.1550980
70.251001960
1.280.05530588
90.15601176
100.251202352
(1)在此实验中,经分析得出,当薄片恰好脱离管口时,薄片处管外液体的压强等于管内水产生的压强(选填“等于”或“小于”).
(2)各组同学分析了本组的实验数据和相关条件,其中乙组同学由实验序号5、6、7初步得出:同种液体内部的压强与深度成正比.甲组同学由实验序号3、4初步判断:玻璃管的粗细与本实验研究结论的获得无影响(选填“有影响”或“无影响”).
(3)三组同学互动交流,分析实验序号1、5、8的数据,发现液体内部的压强(p1、p5、p8)与密度(ρ、ρ、ρ)满足关系$\frac{{P}_{1}}{{ρ}_{甲}}$=$\frac{{P}_{5}}{{ρ}_{乙}}$=$\frac{{P}_{8}}{{ρ}_{丙}}$,可以归纳得出的初步结论:相同深度,液体内部的压强与液体密度成正比.
(4)进一步综合分析表中数据,经运算归纳得出:液体内部的压强与液体密度和深度的乘积的比值是一个定值.

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