- 初中物理力学大题滑轮组
初中物理力学大题中常见的滑轮组包括:
1. 定滑轮:用来改变力的方向,但不省力。
2. 动滑轮:可以省力,但不能改变力的方向。
3. 滑轮组:由定滑轮和动滑轮组成,既可以省力,又可以改变力的方向。
此外,还有省力滑轮组和动滑轮组,它们通常用于提升重物。这些滑轮组的特点是,它们通常由三到四个滑轮组成,并且可以用来提升任意重量的物体。在使用滑轮组时,可以根据需要选择不同的滑轮组合,以及调整滑轮的位置和绳子的数量,以达到最省力和最方便的目的。
相关例题:
题目:小明家有一个由三个滑轮组成的滑轮组,如图所示。其中,动滑轮重为2N,绳子的自由端被拉下3m时,小明家的重物G'被提升0.5m。
【已知:】
G' = 50N
G'' = 10N
动滑轮重 = 2N
绳子自由端被拉下 = 3m
重物被提升 = 0.5m
【求解:】
(1)该滑轮组的机械效率是多少?
(2)若小明家的重物G'的质量为5kg,则提起重物时,需要用多大的力才能使它上升?
【解答:】
(1)根据题意,可列出滑轮组的机械效率公式:
$\eta = \frac{W_{有用}}{W_{总}} \times 100\% = \frac{G'h}{F_{拉}s} \times 100\%$
其中,W_{有用}表示有用功,即重物上升所做的功;W_{总}表示总功,即拉力所做的功;G'表示重物的重力;h表示重物上升的高度;F_{拉}表示拉力的大小;s表示绳子的自由端被拉下的距离。
已知G' = 50N,h = 0.5m,s = 3m,动滑轮重为2N。代入公式可得:
$\eta = \frac{50 \times 0.5}{F_{拉} \times 3} \times 100\% = 83.3\%$
所以,该滑轮组的机械效率为83.3\%。
(2)根据杠杆平衡条件可得:F_{拉} × 3m = G' + G'' × h' + G'' × h''其中h'为动滑轮上升的高度,h''为重物上升的高度。代入已知量可得:F_{拉} = \frac{G'+G''+G''h''}{3m} × F_{拉} = \frac{50+10+2 × (5 × 0.5)}{3} = 26N所以,提起重物时需要用26N的力。
这个例题涵盖了滑轮组的基本概念和计算方法,包括机械效率、绳子的自由端被拉下的距离、重物的上升高度等概念。同时,也涉及到杠杆平衡条件的应用,需要学生具有一定的物理基础和计算能力。
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