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
相关题目
4．
小明同学测定了一个滑轮组的机械效率，得到以下数据：
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．
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 |
| 1 | 100 | 0.15 | 0.5 | 0.45 |
| 2 | 200 | 0.30 | 0.9 | 0.90 |
（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．
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 |