初中物理力学滑轮压轴题及解答
一、压轴题
【例题1】如图所示,在水平地面上有一个动滑轮,重物G用绳子绕过滑轮,在竖直方向上受到两个力作用,即物重G和____________,其中物重G的力是动力,方向____________。
【分析】
动滑轮是动力臂是阻力臂两倍的杠杆,使用动滑轮可以省一半力。
【解答】
拉力;竖直向上
二、相关例题
【例题2】如图所示,工人用滑轮组提升重物,请在图中画出最省力的绕线方法。
【分析】
使用滑轮组时,滑轮组用绳子的段数越多越省力。
【解答】
由图可知,承担物重的绳子股数n=3股,所以最省力的绕线方法是:绳子的一端固定在动滑轮上,顺着主轴,绕过最上面的定滑轮,再绕过动滑轮,最后再绕过定滑轮回到起始点即可。
【例题3】如图所示的滑轮组中,不计绳重和摩擦,用它提起重90N的物体,所用拉力为30N,若物体的重力增加到120N,则此时滑轮组的机械效率将如何变化?为什么?
【解答】
机械效率将变大。因为使用同一滑轮组提起不同的重物时,所用的拉力与物重成正比关系,当物重增大时,拉力也增大;而当动滑轮的重不变时,有用功在总功中所占的比例增大,机械效率增大。
初中物理力学滑轮压轴相关例题:
小明用滑轮组匀速提升重为400N的物体A,作用在绳子自由端的拉力大小为250N,拉力做功的功率为60W,不计绳重和摩擦,求:
(1)物体A匀速上升的速度;
(2)该滑轮组的机械效率;
(3)小明用这个滑轮组匀速提升另一个重为900N的物体B时,所用拉力为多少?
解:
(1)由题知,$P = frac{W}{t} = frac{Fs}{t} = Fv$,所以$v = frac{P}{F} = frac{60W}{250N} = 0.24m/s$;
(2)不计绳重和摩擦,由$F = frac{1}{n}(G + G_{轮})$可得,$G_{轮} = 2F - G = 2 times 250N - 400N = 100N$,所以动滑轮的重力为$100N$;
(3)当提升重物为$900N$时,由$F = frac{1}{n}(G + G_{轮})$可得,拉力$F^{prime} = frac{nF - G_{轮}}{n - 1} = frac{3 times 250N - 100N}{3 - 1} = 750N$。
答:略。
初中物理力学滑轮压轴和相关例题常见问题主要包括以下几个方面:
1. 滑轮的定义和分类:滑轮是一个周边有绳槽,可以绕轴转动的小轮,主要分为定滑轮和动滑轮两种。定滑轮可以改变力的方向,但不能省力;动滑轮可以省力,但不能改变力的方向。
2. 滑轮的作用:滑轮在力学中常用来改变力的方向或移动距离,在提升重物时特别有用。
3. 滑轮组:滑轮组是由几个滑轮组成的机械装置,可以同时实现改变力的方向和省力的效果。
4. 压轴:压轴通常指在演出中,把主要的节目放在后面,最后一个节目称为“压轴戏”。在物理力学中,压轴可能涉及到杠杆、压力、压强等概念,例如压强公式就是与压轴相关的知识点。
以下是一些例题和常见问题:
1. 有一个动滑轮,重物G为50N,手拉绳子的力为25N时,重物上升了2m,则人做的总功是多少?
2. 有一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组,提升重物G为100N,手拉绳子的力为多少时,重物才能上升1m?
3. 杠杆的平衡条件与哪些因素有关?如何影响?
4. 压力、压强和受力面积在力学中有什么关系?
5. 什么是压轴戏?它在物理力学中有何应用?
6. 如何计算杠杆的力臂?
7. 如何根据杠杆的平衡条件来分析杠杆的工作原理?
8. 如何理解压力的作用效果与受力面积的关系?
以上问题涵盖了初中物理力学中滑轮压轴的相关知识点,通过理解和掌握这些知识,可以更好地理解滑轮的工作原理和其在力学中的应用。