- 高考物理滑轮模型
高考物理滑轮模型主要包括以下几种:
1. 水平滑轮组:主要涉及拉力F的求解,有时会涉及能量问题,如摩擦力做功等。
2. 竖直滑轮组:主要涉及最大静摩擦力,以及使用滑轮组提升重力做功的问题。也可能会结合能量守恒或者摩擦力做功等知识点进行考察。
3. 绳拉多物体:主要考察对绳上弹力变化规律的理解,以及如何根据物体间弹力变化分析运动和受力情况。
4. 滑轮与物体的固定:考察对“一动一定”“一动两定”等模型的理解。
5. 传送带:涉及滑轮的传送带模型,主要考察物块的受力分析、运动情况分析等。
6. 轻杆模型:轻杆模型是高考物理常考的一个知识点,它涉及到滑轮的问题,需要分析物体的运动状态,以及重力的作用。
7. 轻绳模型:轻绳模型是高考物理中另一个重要知识点,涉及到滑轮的问题,同样需要分析物体的运动状态。
这些模型只是其中的一部分,实际上高考物理中涉及到滑轮模型的题目可能更复杂,需要结合更多的知识点进行分析。因此,在备考时,除了掌握这些基本模型外,还需要加强对物理知识的理解和应用能力。
相关例题:
【例题】
题目:在某次高考中,小明需要将一个重物从高处搬运到地面,但是搬运过程中需要克服摩擦力做功,且搬运距离较长。为了节省力气和时间,小明决定使用滑轮组来搬运这个重物。已知重物的质量为50kg,滑轮组的机械效率为80%,动滑轮的质量为5kg,绳子的最大承受力为120N。求小明需要用多大的力才能将重物从高处搬运到地面?
解析:
1. 首先,我们需要确定滑轮组的组成。通常,滑轮组由一个动滑轮和一个定滑轮组成,动滑轮可以绕着竖直轴旋转。在本题中,我们假设滑轮组由两个动滑轮和两个定滑轮组成。
2. 根据题意,我们需要计算出重物和动滑轮的总重力,以及绳子的最大承受力。
3. 根据机械效率的定义,我们可以求出拉力所做的功与总功的比值,即机械效率。
4. 根据牛顿第二定律,我们可以求出拉力的大小。
已知量:
重物质量:50kg
动滑轮质量:5kg
绳子的最大承受力:120N
机械效率:80%
未知量:
拉力大小:F
为了简化计算,我们可以将已知量和未知量列出来:
已知量:
重物质量m1 = 50kg
动滑轮质量m2 = 5kg
绳子的最大承受力Fmax = 120N
机械效率η = 80%
未知量:
拉力大小F
总重力G = m1 + m2 = 55kg
总质量m = m1 + m2 + m3 = 60kg(其中m3为绳子的质量)
绳子段数n = 2(因为有两个动滑轮和两个定滑轮)
总功W = Fs(其中s为绳子移动的距离)
拉力做的功W1 = F × 2h(其中h为动滑轮上升的高度)
机械效率 = W1 / W × 100% (其中W为总功)
F × 2 × 5 = G × 80% × F × 2 × 3(根据绳子段数和机械效率的公式推导)
解方程可得:F = 75N
所以,小明需要用75N的力才能将重物从高处搬运到地面。
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