初中物理滑轮力学相关例题:
一重物挂在弹簧测力计下,在空气中称时,测力计的示数为2N,当把物体浸没在水中称时,弹簧测力计的示数为1.5N,那么物体浸没在水中受到的浮力为多少?
解析:
物体浸没在水中受到的浮力F_{浮} = G - F_{示} = 2N - 1.5N = 0.5N。
滑轮力学部分知识点:
1. 定滑轮的特点是:使用时并不省力,但可以改变力的方向。
2. 动滑轮的特点是:使用动滑轮能省一半力,但要费距离。并且动滑轮使用时需要一个动力臂(L₁)一个阻力臂(L₂),其中动力臂(L₁)大于阻力臂(L₂),且不随重物移动而移动。
3. 滑轮组的特点是:既可以省力又可以改变力的方向,但省力的多少要根据动滑轮的个数和物体的重力来决定。
例题:
小明用图示的滑轮组将重为30N的物体匀速提升1m,已知拉绳子的力为15N,则下列说法正确的是( )
A. 拉绳子的力所做的功为30J
B. 动滑轮的重力为3N
C. 该滑轮组的机械效率为66.7%
D. 该装置既可省力又可改变力的方向
解析:
A.拉绳子的力所做的功为W_{总} = Fs = 15N × 2m = 30J,故A正确;
B.由图可知,承担物重的绳子股数n = 2,则动滑轮的重力G_{动} = (G + G_{拉}) × n - G = (30N + 15N) × 2 - 30N = 15N,故B错误;
C.该滑轮组的机械效率为\eta = \frac{W_{有用}}{W_{总}} × 100\% = \frac{30N × 1m}{30N × 2m} × 100\% = 50\% ,故C错误;
D.该装置能省力但不能改变力的方向,故D错误。
答案:A。
初中物理滑轮力学相关例题:
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600W,不计绳重和摩擦,求:
(1)此滑轮组的有用功;
(2)该滑轮组的机械效率;
(3)若用此滑轮组匀速提升重为900N的物体B时,作用在绳子自由端的拉力是多少?
解答:
(1)此滑轮组的有用功:$W_{有用} = Gh = 400N \times 2m = 800J$;
(2)拉力端移动的距离:s = 3h = 3 × 2m = 6m,拉力做的总功:$W_{总} = P_{拉}t = 600W \times 1s = 600J$,该滑轮组的机械效率:$\eta = \frac{W_{有用}}{W_{总}} \times 100\% = \frac{800J}{600J} \times 100\% = 133.3\%$;
(3)动滑轮的重:$G_{动} = nF - G = 3 \times 250N - 400N = 50N$,当提升重为$900N$的物体B时,此时绳子的拉力:$F^{\prime} = \frac{G_{总}}{n} = \frac{900N + 50N}{3} = 350N$。
答:略。
初中物理滑轮力学常见问题包括:
1. 滑轮的定义、分类和使用场景:滑轮是一个周边有绳槽,可以绕轴转动的小轮,它主要起到改变力的方向和大小的辅助作用。滑轮分为定滑轮和动滑轮,定滑轮用于改变力的方向,动滑轮用于省力。使用滑轮时需要注意使用方法,避免滑轮打滑或绳子磨损。
2. 滑轮的受力分析:在使用滑轮时,滑轮受到拉力、摩擦力、重力和绳子的支持力等作用。其中,拉力是作用在滑轮上的绳子的拉力,方向与绳子方向一致;摩擦力是滑轮和绳槽之间的摩擦力,大小取决于滑轮和绳槽之间的摩擦系数和绳子与滑轮之间的摩擦系数;重力是滑轮本身的重力,方向竖直向下;支持力是绳子的反作用力,方向垂直于滑轮或绳子。
3. 滑轮的省力原理:使用动滑轮可以省力,这是因为动力臂是阻力臂的两倍的杠杆,使用动滑轮可以省一半的力。但是,使用滑轮时需要注意安全,避免滑轮打滑或绳子断裂等意外情况。
4. 滑轮组的组合使用:多个滑轮可以组合成一个滑轮组,通过改变力的方向和大小来达到更好的效果。在使用滑轮组时,需要注意每个滑轮的位置和受力情况,以及绳子的长度和方向,以确保滑轮组能够正常工作。
以下是一道关于初中物理滑轮力学的问题和解答:
问题:一个重为50N的物体被10N的拉力拉着,在动滑轮的作用下向上运动。请问该物体受到的摩擦力和绳子的拉力各为多少?
解答:该物体受到的摩擦力为f = (G物+G动)/n = (50N+10N)/2 = 30N,绳子的拉力为F = (G物-f)/n = (50N-30N)/2 = 10N。其中G动为动滑轮的重力,n为绳子的段数。
希望上述问题对你有帮助!
