中考滑轮解题思路(中考难题解析学霸分享)
中考滑轮解题思路(中考难题解析学霸分享)2、根据题目中的条件:G1=100N,则F浮=G1/5=20N。1、由题目中的条件:ρB=5ρ水,根据浮力的计算公式:F浮=ρ水gV排=ρ水gV(其中V排=V),重力的计算公式:G1=ρB gV,则F浮:G1=ρ水:ρB= 1:5。(2) η1与η2的比值;(3)在物体B完全露出水面后,拉力F2的功率P2.一、分析物体B在水中匀速下沉的过程
点击右上角关注“良师益友谈育儿”分享学习经验,一起畅游快乐的学习生活。
滑轮组是初中物理的重要知识点,一般会与力学、运动等知识点结合起来出题,对同学们来说就好比是块难啃的骨头,具有相当的难度。本题就例题讲解这类题型的解题思路,希望能给大家带来帮助。
例题如图所示装置,物体B重为100 N,它在水中匀速下沉时,通过滑轮组拉着重200 N的物体A在水平面上匀速运动.当用一个水平向左的力F1拉物体A,使物体B在水中匀速上升(物体B未露出水面)时,滑轮组的机械效率为η1;当物体B完全露出水面后,用另一个水平向左的力F2拉物体A,在4 s内使物体B匀速上升0.4 m,此时滑轮组的机械效率为η2.已知:物体B的密度ρB=5ρ水,两次拉力F1:F2=9∶10.若不计绳重、滑轮组装置的摩擦及水中的阻力,g取10 N/kg.求:
(1)水平面对物体A的摩擦力f;
(2) η1与η2的比值;
(3)在物体B完全露出水面后,拉力F2的功率P2.
一、分析物体B在水中匀速下沉的过程
1、由题目中的条件:ρB=5ρ水,根据浮力的计算公式:F浮=ρ水gV排=ρ水gV(其中V排=V),重力的计算公式:G1=ρB gV,则F浮:G1=ρ水:ρB= 1:5。
2、根据题目中的条件:G1=100N,则F浮=G1/5=20N。
3、对物体B进行受力分析,在竖直方向上受到竖直向上的拉力F拉、浮力F浮和竖直向下的重力G1,根据物体受力平衡的条件:F拉 F浮=G1,即F拉=G1- F浮=80N。
4、根据作用力和反作用力的关系,绳对物体B的拉力与物体B受到的拉力相等,大小等于F拉,为80N。
5、对物体A作受力分析:在水平方向上受到水平向右的绳的拉力F、摩擦力f,根据物体受力平衡的条件:F= f。
6、对动滑轮进行受力分析:在竖直方向上受到竖直向上的3股绳的拉力3F和竖直向下的绳的拉力F拉、自重G动,根据物体受力平衡的条件:F拉 G动=3F=3f,则G动=3f-F拉=3f-80N。
二、分析用力F1拉物体A、使物体B在水中匀速上升的过程
1、对物体A作受力分析:在水平方向上受到水平向右的绳的拉力F、摩擦力f和水平向左的拉力F1,根据物体受力平衡的条件:F f=F1,则F= F1- f;
2、对动滑轮进行受力分析:在竖直方向上受到竖直向上的3股绳的拉力3F和竖直向下的绳的拉力F拉’、动滑轮的自重G动,根据物体受力平衡的条件:F拉’ G动=3F=3(F1- f),则F拉’=3(F1- f)- G动。
3、对物体B进行受力分析:在竖直方向上受到竖直向上的拉力F拉’、浮力F浮和竖直向下的重力G1,根据物体受力平衡的条件:F拉’ F浮=G1,则3(F1- f)-G动= G1- F浮=80N。
三、分析用力F2拉物体A、使物体B匀速上升的过程
1、对物体A作受力分析:在水平方向上受到水平向右的绳的拉力F、摩擦力f和水平向左的拉力F2,根据物体受力平衡的条件:F f=F2,则F= F2- f;
2、对动滑轮进行受力分析:在竖直方向上受到竖直向上的3股绳的拉力3F和竖直向下的物体B的拉力F拉、动滑轮的自重G动,根据物体受力平衡的条件:F拉 G动=3F=3(F2- f),F拉=3(F2- f)- G动
3、对物体B进行受力分析:在竖直方向上受到竖直向上的拉力F拉和竖直向下的重力G1,根据物体受力平衡的条件:F拉=G1,则3(F2- f)-G动=G1=100N。
4、根据结论:3(F2- f)-G动=100N,3(F1- f)-G动=80N,则3(F2-F1)=20N。
根据题目中的条件:F1:F2=9∶10,则F1=180/3N,F2=200/3N。
根据结论:G动=3f-80N,3(F2- f)-G动=100N,则f=30N,G动=10N
5、由题目中的条件:绳端移动距离s与物体上升距离h之间的关系满足s=3h,根据机械效率的计算公式:η1=W 1/W总1,η2=W 2/W总2,则滑轮组的机械效率η1=F拉’h/(F拉’ G动)s=(G1-F浮)/3(G1-F浮 G动),η2=F拉h/(F拉 G动)s=G1/3(G1 G动),则η1:η2=44:45。
6、根据题目中的条件:物体B的速度v=s/t=0.1m/s,则物体A的速度v’=3v=0.3m/s;
根据功率的计算公式:拉力F2的功率P2=F2 v’=20W。
总之,只要按部就班地进行受力分析,并灵活地运用各种公式,就能成功应对滑轮组的各类题型,争取在物理中考考试中不失分。