- 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. 水平滑轮组模型:这类模型中,人或物体会在滑轮的牵引下在水平面上运动。例如,人坐在传送带上,或者物块在传送带上运动等。
2. 竖直滑轮组模型:在这个模型中,重物被滑轮组牵引,上下运动。
3. 绳头吊杆模型:这类模型中,绳子的一端系在重物上,另一端系在滑轮上,滑轮可以自由移动。高考中可能涉及到如何确定重物的位置,或者重物在运动过程中受到哪些力的作用等问题。
4. 滑轮的平衡问题:这类问题主要考察学生对二力平衡和相互作用力等知识的掌握程度。
5. 滑轮组的机械效率:这类问题主要考察学生对有用功和额外功的理解程度。
这些只是大致的分类,实际上可能包含很多具体的例子。同时,这些模型往往与力学、能量守恒、动量等高考重点考察的内容有关。请注意,随着高考改革的进行,这些模型可能会发生变化,建议同学们多关注最新的高考信息。
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和绳子的数量。根据题目中的信息,我们得知滑轮组由两个动滑轮和一个定滑轮组成,绳子的数量为3。
2. 接下来,我们需要根据题目中的信息计算出需要克服的摩擦力和重力。由于题目中没有给出摩擦力的具体数值,我们可以假设摩擦力为重物质量的0.1倍,即5N。而重力的大小为mg=50kg x 10N/kg=500N。
3. 根据机械效率的定义,我们可以得到总功的大小为有用功的大小与额外功的大小之和。由于题目中已经给出了机械效率为80%,所以我们可以得到总功的大小为有用功的大小乘以机械效率。
4. 根据题目中的信息,我们可以得到绳子的最大承受力为120N,所以我们需要求出拉力的大小。由于绳子数量为3,所以拉力的大小应该等于总功除以绳子的数量再减去摩擦力和重力的大小之和。
答案:
解:设拉力为F,则有:
F = (G + f) / n = (50kg x 10N/kg + 5kg x 10N/kg) / 3 = 227N
由于机械效率为80%,所以有:
W有 = Gh = mgh = 50kg x 10N/kg x h
W总 = W有 / η = W有 / 80% = 625J
F = W总 / n - G - f = 625J / 3 - 5kg x 10N/kg - 5N = 227N
答:小明需要用227N的力才能将重物从高处搬运到地面。
注意事项:
1. 在使用滑轮组时,需要注意绳子的数量和方向,以确保能够达到最大的机械效率。
2. 在计算拉力时,需要注意摩擦力和重力的影响,并考虑绳子的最大承受力。
3. 在使用滑轮组时,还需要考虑动滑轮的质量和摩擦力对机械效率的影响。
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