Ⅰ 下图是小刚设计的一个通过简单机械自动拉开开关的装置示意图。该装置主要由滑轮组
解:若开关刚好能被拉开,则拉力T等于6N,配重C的质量等于mC,此时,杠杆在水平位置平衡,杠杆B端受水平台面支持力为零。
分别以杠杆AB及配重D、动滑轮、配重C为研究对象,受力分所如图甲、乙、丙所示。
以杠杆AB及配重D为研究对象时,受力分析如图甲所示,
杠杆A端受到向下的压力为F1,杠杆B端受到向下的压力F和重力GD,根据杠杆平衡条件有:
F1×OA=(CD+F)×OB ①
GD= mDg=1.5 kg×10 N/kg= 15 N
将GD=15 N,OA:OB =3:1,F=75 N代人①式解得:
F1=30 N
以动滑轮为研究对象时,受力分析如图乙所示,动滑轮受到向上的拉力为2T',受到向下的拉力为T1,受到向下的重为GP.
因为动滑轮受力平衡,所以有:
T1=2T' - Gp ②
Gp=mpg=0.2kg×10N/kg=2N
T'=T=6 N
将T'=6 N,GP=2 N代人②式解得:
T1=10N
以配重C为研究对象时,受力分析如图丙所示,配重C受到向下的重力为GC,受到向上的支持力为F1',受到向上的拉力为T1' 。
因为配重C受力平衡,所以有:
GC=T1'+F1' ③
将T1'=T1=10N,F1'=F1=30 N代人③式解得:
GC=40 N
。
采纳吧。。
Ⅱ 如图所示是小刚同学在“测量滑轮组的机械效率”实验中使用的实验装置和得到的数据记录表格,关于小刚的实
根据图示可知,n甲=3,n乙=5;
A、由第一次实验数据和s=nh可知专,n=
=
=3,因此第一次实验是使用甲图做属的实验,故A正确;
B、根据1、2次实验数据可知,动滑轮重不同,滑轮组的机械效率不同,因此滑轮组的机械效率与动滑轮的自重有关,故B正确;
C、根据1、3次实验数据可知,提升物体的条数相同,因此使用了相同的装置,而提升的钩码重不同,机械效率不同,因此滑轮组的机械效率与被提升的钩码的重力有关,故C正确;
D、进行实验时,需在物体沿竖直方向做匀速直线运动时进行读数,故D错误.
故选D.
Ⅲ 关于摩擦力
解:(1)在4~6 s内,GB=27 N,A和B均做匀速运动,A向左滑行的距离s3=4 m
A受水平绳的拉力F3=(GB+G)/2=18.5 N
WF3=F3s3=74 J
(2)在2~4 s内,重力GB=50 N,A向左滑行的距离s2=2 m
B下降的距离h2=s2/2=1 m
WGB=GBh2=50 J
功率P= WGB/t2= 25 W
(3)在0~2 s内,A和B均静止,GB=20 N,水平绳的拉力F1=(GB+G)/2=15 N
A在水平方向受拉力和静摩擦力作用,由力的平衡条件得f1=F1=15 N
在4~6 s内,由力的平衡条件得f3=F3=18.5 N
由题意,A在2~6 s内所受滑动摩擦力大小不变
所以A在2~4 s内所受滑动摩擦力大小f2=f3=18.5 N
Ⅳ 图27所示为小刚设计的滑轮组装置.其中滑块A置于表面粗糙程度各处相同的水平面上,
(1)在4~6 s内,由表中记录知A匀速运动,此时B也匀速运动。绳子对B的拉力T,则可回2T=GB
T=GB/2=27/2=13.5N
绳子对A的拉力为13.5N.
(2)在2~4 s内,答重力GB做功W=GBh=50*1=50J
(3)在0~2 s,物体A没滑动,受静摩擦力f=T=GA/2=10N
2~4 s两段时间内, A受到的摩擦力是滑动摩擦力和4~6 s内摩擦力也是滑动摩擦力相等,为f=13.5N
【上面二种情况下都是滑动摩擦力,所以相等】
Ⅳ 为了将放置在水平地面上重G=100N的重物提升到高处,小明同学设计了图(甲)所示的滑轮组装置.当小明用图
(1)由图象可知,在2~3s内,重物做匀速运动,v1=2.50m/s,拉力F1=40N,因为连接动滑轮的绳子有三根,所以拉力F的作用点下降的距离是重物上升高度h1的3倍.
拉力F的功率P=F1v2=40N×7.5m/s=300W;
则根据η=
×100%=
×100%=
×100%=
×100%≈83.3%.
(2)在1~2s内,拉力F
2=50N,重物上升高度h=1.25m,拉力通过的距离s=3h=3×1.25m=3.75m,
拉力F所做的功W=F
2s=50N×3.75m=187.5J;
(3)绳子能承受的最大拉力是1500N,所以物体的最大重力为G
大=3F
大-G
动=3×600N-20N=1780N.
答:(1)在2~3s内,拉力F的功率P为300W,滑轮组的机械效率为83.3%;
(2)在1~2s内,拉力F所做的功W为187.5J;
(3)最大能提升1780N的物体.
Ⅵ (2012成都)如图所示为小刚设计的滑轮组装置.其中滑块A置于表面粗糙程度各处相同的水平面上,动滑轮重
(1)在4~6s内,GB=27N,A和B均做匀速运动,A向左滑行的距离s3=4m,
A受水平绳的拉力回:
F3=
(G
B+G)答=
(27N+10N)=18.5N,
W
F3=F
3s
3=18.5N×4m=74J;
(2)在2~4s内,重力G
B=50N,A向左滑行的距离s
2=2m,
B下降的距离h
2=
s
2=
×2m=1m,
W
GB=G
Bh
2=50N×1m=50J,
功率P=
=
=25W.
(3)在0~2s内,A和B均静止,G
B=20N,
水平绳的拉力F
1=
(G
B+G)=
(20N+10N)=15N,
A在水平方向受拉力和静摩擦力作用,由力的平衡条件得f
1=F
1=15N;
在4~6s内,由力的平衡条件得f
3=F
3=18.5N
由题意,A在2~6s内所受滑动摩擦力大小不变,
所以A在2~4s内所受滑动摩擦力大小f
2=f
3=18.5N.
答:(1)在4~6s内,水平绳对A的拉力做的功为74J.
(2)在2~4s内,重力G
B做功的功率为25W.
(3)在0~2s和2~4s两段时间内,A受到的摩擦力分别为15N、18.5N.
Ⅶ 为了将放置在水平地面上、重G=90N的重物提升到高处,小明同学设计了如图(甲)所示的滑轮组装置.当小明
由图可知在2~3s内,重物做匀速运动,v3=2.50m/s,拉力F3=40N,
从动滑轮上直接引出的绳子专股数(承担物重的属绳子股数)n=3,
拉力F的作用点下降的速度v3′=3v3=3×2.50m/s=7.5m/s,
拉力做功功率(总功率):P总=
=
=F
3v
3′=40N×7.5m/s=300W;
从丙图可知,物体在2~3s内做匀速直线运动,由图乙可知此时的拉力F
3=40N,
根据F=
(G
物+G
动)可得:
G
动=nF
3-G
物=3×40N-90N=30N,
在0~1s内,拉力F
1=30N,把动滑轮和重物看成整体,则这个整体受到向下的重力、向上的支持力以及三根绳向上的拉力作用处于静止状态,
F
支+3F
1=G
动+G
动,地面对物体的支持力:
F
支=G
动+G
物-3F
1=30N+90N-3×30N=30N,
根据力的作用是相互的,重物对地面的压力:
F
压=F
支=30N,
对地面的压强:
p=
=
=1000Pa;
故答案为:300;1000.
Ⅷ 为了将放置在水平地面上重G=100N的重物提升到高处.小明设计了图(甲)所示的滑轮组装置.图(乙)所示为
(1)由图象可知滑轮组绳子的段数n=3,在2--3s内,物体上升的速度v1=2.50m/s,所以拉力的速度v2=nv1=3×2.5m/s=7.5m/s,拉力F1=40N,
拉力F的功率P=F1v2=40N×7.5m/s=300W;
(2)在1--2s内,拉力F2=50N,重物上升高度h=1.25m,拉力通过的距离s=3h=3×1.25m=3.75m,
拉力F所做的功W=F2s=50N×3.75m=187.5J;
(3)已知物重G=100N,设动滑轮重为G动,所以G动=3F1-G=3×40N-100N=20N,
在0--1s内,拉力F3=30N.将动滑轮和重物看着整体为研究对象,受到向下的重力G和G动,向上的支持力F支以及三根绳子向上的拉力3F3的作用,处于静止状态,
于是有:F支=G+G动-3F3=100N+20N-3×30N=30N,
由于力的作用是相互的,所以重物对地面的压力F=F支=30N,
重物对地面的压强p=
=
=600Pa.
答:
(1)在2--3s内,拉力F的功率300W;
(2)在1--2s内,拉力F所做的功187.5J;
(3)在0--1s内,重物对地面的压强600Pa.
Ⅸ 右图是小刚设计的一个通过简单机械自动拉开开关的装置示意图
这个很难吗?简单点看,就是O点的左边和右边所受的力是和长度的比例正好相反。左边的力有开关拉力、P的重力和C的重力;右边有力F和D的重力。两边力之比是1:3.。这样会算了吗?
Ⅹ 图1甲是小刚第3次实验测测滑轮组的机械效率的示意图.他用弹簧测力计拉动绳子自由端,将重为6N钩码从A位
(1)实验时,应将弹簧测力计竖直匀速向上拉动,此时受平衡力的作用,拉力大小等于弹簧测力计的示数;
(2)①由图可知,注意刻度尺的分度值是1mm,钩码上升高度h=0.050m,绳端移动距离s=35.0cm-20.0cm=15.0cm=0.150m;
②弹簧测力计的分度值是0.2N,绳端拉力F=2.4N;③提升物体做的有用功是:W有=Gh=6N×0.050m=0.3J;拉力做的总功是:W总=Fs=2.4N×0.150m=0.36J;滑轮组的机械效率是:η=
×100%=
×100%≈83.3%;
(3)由s=nh可得,承担物体重力的绳子股数n=
=
=5,结合图中给出的信息可实验2是用图2中的乙图做的实验;
(4)实验1和实验2中,提升相同的重物,滑轮组的机械效率不同,原因是动滑轮自身的重力不同造成的,这说明使用不同的滑轮组提升相同的重物时,滑轮组的机械效率可能与动滑轮重力有关;
(5)实验1和实验3不同之处是提升物体重力不同,机械效率也不同,据此可知,对于同一滑轮组,被提升物体所受重力越大,滑轮组的机械效率越高;
(6)影响滑轮组机械效率的因素有,动滑轮中、绳子重、绳子与滑轮间的摩擦,测得的机械效率值偏大,原因是实际测量中还包含克服摩擦力(绳重)做的功.
故答案为:(1)竖直匀速;(2)2.4;0.150;83.3;(3)乙;(4)动滑轮重力;(5)高;(6)摩擦力(绳重).