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1.隨著社會的發展,人們生活水平的提高,人們的住房條件也得到了很大的改善.小明家最近購置了一套新房,為了幫助爸爸將重600N的裝修材料運送到6m高的樓上,小明利用物理課上學過的滑輪組,設計了如圖甲所示的材料搬運方案(其中每個滑輪重30N,繩子足夠長,所能承受的最大拉力為250N,不計繩重及摩擦).
(1)計算說明繩子的拉力是否超過繩子的最大承受力?
(2)小明爸爸觀察了該裝置后,他想如果將該裝置的滑輪位置顛倒(如圖乙所示)是否會更省力一些,請你按照小明爸爸的想法,用筆畫線在乙圖繞上繩子并說明小明爸爸的想法是否正確.
(3)這兩種方案的機械效率之比?

分析 (1)因不計繩重及摩擦,利用F=$\frac{1}{n}$(G+G)求出拉力,和繩子所能承受的最大拉力比較得出答案;
(2)由題知,動力的方向要向上,所以可以從繩子末端繞起,依次通過動滑輪、定滑輪繞成;再根據F=$\frac{1}{n}$(G+G)求此時拉力大小,判斷小明爸爸的說法是否正確;
(3)甲乙兩圖有用功相同,上面求出了拉力大小,再求出拉力做的總功,利用機械效率的公式求出甲乙兩圖的機械效率,再求比值.

解答 解:(1)如圖甲,物重由3股繩子承擔,n=3,因不計繩重及摩擦,拉力:
F=$\frac{1}{3}$(G+G)=$\frac{1}{3}$(30N+600N)=210N,
因為210N<250N,
所以,沒有超過繩子的最大拉力;
(2)要求動力方向向上,先從繩子末端反方向繞起,通過下面的動滑輪,再通過上面的定滑輪,依次繞過,最后固定在定滑輪下面的掛鉤上,如圖所示;
此時n=4,拉力:
F′=$\frac{1}{4}$(2G+G)=$\frac{1}{4}$(2×30N+600N)=165N<F,
所以這種設計更省力,小明爸爸的說法是正確的;
(3)甲圖機械效率:
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{600N×h}{210N×3h}$=$\frac{20}{21}$,
乙圖機械效率:
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}^{′}}$=$\frac{Gh}{F′s′}$=$\frac{600N×h}{165N×4h}$=$\frac{10}{11}$,
η:η=$\frac{20}{21}$:$\frac{10}{11}$=22:21;
答:(1)繩子的拉力沒有超過繩子的最大承受力;
(2)如圖所示,小明爸爸的想法是正確的;
(3)兩種方案的機械效率之比為22:21;

點評 本題考查了學生對有用功、總功、機械效率、滑輪組繞法的了解與掌握,利用好“當不計繩重和摩擦時,拉力和物重的關系[F=$\frac{1}{n}$(G+G)]”是本題的關鍵.

練習冊系列答案
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科目:初中物理 來源: 題型:實驗探究題

11.如圖是“探究平面鏡成像特點”的實驗裝置.
(1)為了探究像和物的大小關系,點燃了一支蠟燭A置于玻璃板前,實驗中,我們透過(填“透過”或“不用透過”)玻璃板來觀察這支蠟燭的像.然后用另一根完全相同的蠟燭B放在玻璃板后,前后左右移動蠟燭B,直至看上去與A的像完全重合,由此得出平面鏡所成的像和物大小相等;
(2)若實驗中無論怎樣移動蠟燭B,也無法與蠟燭A的像完全重合,原因可能是玻璃板與紙面(桌面)不垂直
(3)移去蠟燭B,并在其所在位置上放一光屏,則光屏不能(填“能”或“不能”)承接到蠟燭A的像.

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科目:初中物理 來源: 題型:實驗探究題

12.在“制作橡皮筋測力計”的活動中,同學們發現,在一定的范圍內,橡皮筋受到的拉力越大,橡皮筋的長度越長.根據這一現象,小明和小麗提出各自猜想(如圖),究竟誰的猜想正確呢,他們決定一起通過實驗來驗證自己的猜想.
(1)要完成實驗,除了需要一根橡皮筋、若干個相同的鉤碼、鐵架臺和細線外,還需要的器材是刻度尺.準備好器材后他們便進行實驗,選將橡皮筋一端固定在鐵架臺上,然后用細線系住橡皮筋的另一端以便掛鉤碼,然后進行測量.
(2)小明和小麗的實驗記錄數據如表:
1拉力(鉤碼總重)F/N00.51.01.52.02.5
2橡皮筋的總長度L/cm4.55.15.76.36.97.5
3橡皮筋伸長的長度△L/cm00.61.22.43.0
①沒有掛鉤碼時,橡皮筋的長度L0=4.5cm.
②請將表格中第3行的數據是1.8cm.
③要判斷的猜想是否正確,應對表格中的1、2(填序號)兩行數據進行分析比較.
④分析表格中的數據,你認為實驗能初步驗證小明的猜想是正確的,你的判斷依據:橡皮筋伸長的長度與每次的拉力的比值為一常數.
(3)本實驗中使橡皮筋伸長的力是細線的拉力(選填“鉤碼的重力”、“鉤碼的拉力”、“細線的拉力”)

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科目:初中物理 來源: 題型:選擇題

9.如圖所示的四種運動中,重力勢能轉化為動能的是(  )
A.
運動員被蹦床彈起
B.
小球從B到C的運動過程
C.
跳傘運動員勻速降落過程
D.
衛星從遠地點向近地點運動

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科目:初中物理 來源: 題型:實驗探究題

16.在學習了密度知識后,物理興趣小組同學準備測暈牛奶的密度.他們選取的實驗器材有:牛奶、量筒、天平(配砝碼)、燒杯.
(1)小組同學設計了兩套實驗方案:
方案A:①用調節好的天平測量出空燒杯的質量m1;②向燒杯倒入一些牛奶,測出它們的總重力m2,則這些牛奶的質量為m2-m1;③再將燒杯中的牛奶倒入量筒中,測出牛奶的體積V1;④計算出牛奶的密度ρ=$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{{V}_{1}}$.
方案B:①用調節好時天平測出裝有適量牛奶的燒杯m2;②將燒杯中的一部分牛奶倒入量筒中,記錄量筒中的牛奶體積V2:③測出燒杯及剩下牛奶的總質量m4;④計算牛奶的密度ρ=$\frac{{m}_{3}-{m}_{4}}{{V}_{2}}$.
(2)實驗結束后,小組同學對兩套實驗方案進行了評估:通過分析交流上述兩種方案后,你認為方案A中,牛奶的體積(質量/體積)測量誤差較大,導致牛奶密度的測量值比真實值偏大 (大/小).

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科目:初中物理 來源: 題型:多選題

6.如圖所示,水平桌面上放置有甲、乙兩個完全相同的圓柱形燒杯,分別裝入適量的質量相等密度不同的鹽水,將同一個雞蛋先后放入甲、乙兩個燒杯中,雞蛋在甲燒杯中處于懸浮狀態,在乙燒杯中處于漂浮狀態.下列判斷正確的是(  )
A.雞蛋在乙中受到的浮力大
B.甲杯中鹽水密度小
C.放入雞蛋后,甲杯對桌面的壓力大
D.放入雞蛋后,甲、乙兩燒杯底部受到的壓強相等

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科目:初中物理 來源: 題型:實驗探究題

13.兩組同學分別做“探究二力平衡條件”的實驗:第一小組的兩位同學分別選擇木片和紙片做實驗的裝置如圖甲中a、b所示;正確的選擇是用b (選填“a”或“b”)圖裝置完成實驗,理由是減小物體重力對實驗的影響.
(2)第二小組同學為了探究平衡時兩個力的大小關系設計兩個實驗裝置如圖乙中c、d所示,符合實驗要求的是d(選填“c”或“d”)圖,理由是兩個力必須作用在同一物體上.

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10.如圖所示為釣魚竿釣魚時的示意圖,O為支點,F1表示手對釣魚竿的作用力,請在圖中畫出魚線對釣魚竿拉力F2的力臂及F1的力臂L1、L2

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科目:初中物理 來源: 題型:填空題

17.如圖所示,某同學用甲圖的裝置將重為17N的物體勻速提升0.2m,所用的拉力F=10N.在這一過程中,繩子自由端向上移動的距離是0.4m,機械效率為85%.若他只改變繞繩方式將裝置變成圖乙,則機械效率會變大.(選填“變大”、“變小”或“不變”)

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同步練習冊答案
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