题目内容

9．如图所示，小明同学利用图中滑轮组将货物运送到楼上（每个滑轮等重，不计绳重和摩擦）．若每次运送货物都匀速拉动绳子，且提升同样的高度，货物重G从200N开始逐渐增加，直到绳子被拉断．图乙是以上实验操作过程中滑轮组的机械效率η随货物重力G增加而变化的图象．请根据提供的相关信息完成以下问题：（g=10N/kg）

求：（1）每个滑轮的重是多少？
（2）绳子能承受的最大拉力是多少？
（3）当滑轮组的机械效率为80%时，物体重多少？

分析 （1）由图象读出机械效率对应的物重，利用η=$\frac{G}{G+{G}_{动}}$计算动滑轮重；
（2）由图象读出最大物重，利用F=$\frac{1}{n}$（G+G动）计算拉力；
（3）已知机械效率和动滑轮重，利用η=$\frac{G}{G+{G}_{动}}$计算物重．

解答 解：（1）由图象知，机械效率η=50%时，物重G物=200N．
可得η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{有用}+{W}_{额}}$=$\frac{Gh}{Gh+{G}_{动}h}$=$\frac{G}{G+2{G}_{动}}$=50%，解得：G动=100N；
（2）由图甲可知，承担物重的绳子段数：n=4，最大物重：G物=1600N，
最大拉力：F最大=$\frac{1}{n}$（G物+G滑总）=$\frac{1}{4}$（1600N+2×100N）=450N；
（3）机械效率η′=80%时，可得：η′=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{有用}+{W}_{额}}$=$\frac{Gh}{Gh+{G}_{动}h}$=$\frac{G}{G+2{G}_{动}}$=80%，解得：G物=800N；
答：（1）每个滑轮的重是100N；
（2）绳子能承受的最大拉力是450N；
（3）当滑轮组的机械效率为80%时，物体重800N．

点评 此题主要考查的是拉力、有用功、额外功、总功和滑轮组机械效率的计算方法，掌握机械效率、物重、动滑轮重之间的关系是解答此题的关键．

练习册系列答案
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19．将一木块放入盛满水的烧杯中，水对杯底的压力将不变，压强将不变．
20．按照题目的要求作图：
（1）如图①，渔民用杠杆和滑轮的组合机械起吊鱼网．请画出杠杆OBA所受动力的力臂L1和阻力F2的示意图．
（2）请在图②中画出用羊角锤起钉时所用的最小动力F和对应的动力臂L1．
（3）要利用如图③所示的滑轮组吊起重1000N的重物，若绳子能承受的最大拉力为400N，则应怎样绕制滑轮组？（滑轮重和摩擦不计）
（4）请根据图④中的电路图连接图⑤中的实物电路．
17．一根粗细均匀的长为L的金属导线，其电阻为R．当把它均匀拉长到4L时，其电阻为16R，当把它对折后使其长度为$\frac{L}{2}$时，电阻为$\frac{1}{4}$R．
4．小明同学测定了一个滑轮组的机械效率，得到以下数据：
次数钓码质量m/g钩码上升h/m弹簧秤示数F/N弹簧秤拉动的距离s/m
11000.150.50.45
22000.300.90.90
根据小明实验数据，请在图中的空白虚线框内画出使用滑轮个数最少的方案．
14．一只温度计刻度均匀，但示数不准，将它放在冰水混合物中，示数为5℃，放在1标准大气压下的沸水中，示数为95℃，现把这只温度计放在某液体中，其示数为32℃．
（1）该温度计一小格实际温度多少℃？
（2）则该液体的实际温度为多少℃？
1．（1）如图（1）所示，将烧瓶内水沸腾时所产生的水蒸气通入试管A中，试管A放在装冷水的容器B内，过一段时间，观察到试管A中产生的现象是A中有水滴出现，同时看到温度计C的示数升高，这个实验说明了水蒸气液化时要放出热量．
（2）如图（2）所示，将盛有少量冷水的烧瓶放在装有少量碘颗粒的烧杯口处，并将烧杯放在盛有热水的水槽中．不久会观察到烧杯内固态碘减少且出现红棕色的碘蒸气，这是升华现象；过一会儿还可以观察到烧瓶底部附有少量针状的碘晶体，这是凝华现象，同时烧瓶内水的温度会有明显升高，在此物态变化中放出热量．
18．用刻度尺测量一木板的长度如图所示，这把刻度尺的量程是0～12cm，分度值是1mm，木板的长度应记为10.40cm．
19．火车站站台上都设有安全线，火车进站时，人若越过安全线，有可能被吸进铁路，发生危险．从物理学的角度看，原因是火车进站时，人与车体之间（　　）
A．空气流速比外侧快，压强增大B．空气流速比外侧慢，压强增大
C．空气流速比外侧快，压强减小D．空气流速比外侧慢，压强减小

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