滑轮组及其工作特点 知识点题库

 近年来,频繁发生轮船翻沉事件,以下是关于此事的一些材料信息.

请你模仿样例格式,从材料原方中摘抄出涉及到物理知识的内容,并写出对应的物理知识或规律.

① 救援队抵达轮船翻沉现场后,首先进行水下摸索搜救工作,潜水员进入深水区时,需穿好潜水装备;之后救援队利用多台装有多个滑轮组的起吊机器,把船体打捞出 水面;在清理船舱时,搜救员利用重锤砸开损坏变形的门窗,用撬棒撬开堵塞通道的重物,为了进一步进行水下搜救,救援队利用起吊机器,把船体脱离出事水 域.②专家建议:如乘客以外落水,一定要穿好救生衣迅速离开船体,以防被漩涡再次吸入船只;同时应仰起头,保持身体倾斜,借助救生衣的强大浮力,慢慢浮出 水面,浮上水面后,不要将手举出水面,要放在水下划水,使头部保持在水面以上.

序号

材料原文

物理知识

样例

以防被漩涡再次吸入船只

漩涡越大的位置,液体压强越小





实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示,实验装置如下图(每个钩码重2N)

物理量

实验1

实验2

实验3

钩码重G/N

4

4

6

钩码上升高度h/m

0.1

0.1

0.1

绳端拉力F/N

1.8

1.4

2.4

绳端移动距离s/m

0.3

0.5

0.3

机械效率η

74%

57%

83.3%

  1. (1) 通过表中数据可分析出实验1是用图做的实验,

  2. (2) 通过实验1和实验2的数据分析可得出结论:使用不同的滑轮组,提升相同的重物时,动滑轮的个数越多,滑轮组的机械效率

  3. (3) 比较实验1和实验3可得出结论:使用同一滑轮组,提升不同的重物时,,滑轮组的机械效率越高.

如图甲所示,正方体A边长0.2m,作为配重使用,杠杆OE:OF=2:3,某同学用这个装置和一个密闭容器D提取水中的圆柱体B,圆柱体B的体积是密闭容器D的 ;旁边浮体C的体积是0.1m3 , 该同学站在浮体C上,C总体积的 浸入水中;该同学用力拉动滑轮组绕绳自由端,手拉绳的功率P和密闭容器D匀速被提升的距离关系如图乙所示;密闭容器D上升速度0.05m/s保持不变,密闭容器D被提出水面后,将圆柱体B从密闭容器D中取出放在浮体C的上面,同时手松开绳子,浮体C露出水面的体积减少总体积的 ;在提升全过程中,配重A始终没有离开地面。两个定滑轮总重10N。(绳的重力,滑轮与轴的摩擦及水的阻力不计。g=10N/kg),求:

  1. (1) D完全露出水面时人拉绳的力的大小。
  2. (2) 圆柱体B的重力;
  3. (3) 密闭容器D离开水面时,滑轮组提升重物B的机械效率(百分号前面保留整数);
  4. (4) 圆柱体B的密度。
如图,小东同学用动滑轮将重物提升到一定高度,物体重力为G , 滑轮的重力为G。物体上升的速度大小保持V不变,下列说法合理的是(    )

A . 在提升的过程中,物体的机械能守恒 B . 在提升的过程中,绳子自由端的拉力始终是(G+G)/2 C . 在提升的过程中,绳子自由端拉力的功率至少为(G+G)V D . 小东拉绳子的机械效率为G/(G+G
如图所示,用20N的水平拉力F拉滑轮,使木板A以0.4m/s的速度在水平地面上匀速运动,弹簧测力计的示数为3N。若不计滑轮、绳子和弹簧测力计重,不计滑轮摩擦,则(    )
A . 木块B受到的摩擦力为3N,方向水平向左 B . 滑轮移动的速度为0.8m/s C . 绳子拉木板A的功率为4W D . 木板A受到地面的摩擦力为13N
如图所示为使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式(不计机械重和摩擦),请回答:

  1. (1) 将物体提升相同高度,四种方式所做的功。(填“相同”或“不同”)
  2. (2) 所需动力最小的是。(填“F1”、“F2”、“F3”或“F4”)。
为了将放置在水平地面上,重力为84N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(乙)所示随时间变化的竖直向下拉力F拉绳时,重物的速度v和上升的高度h随时间t变化的关系图象分别如图(丙)和(丁)所示。若重物与地面的接触面积S=5×10-2m2 , 不计摩擦和绳重,绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向。求:

  1. (1) 在2~3s内,拉力F的功率P。
  2. (2) 动滑轮的重力。
  3. (3) 在1~2s内,拉力F做的功W。
  4. (4) 在0~1s内,重物对地面的压强p。
如图,小黄用300N竖直向上的拉力F,使重500N的物体在10s内匀速竖直上升了2m。求:

  1. (1) 物体克服重力做的功。
  2. (2) 拉力的功率。
在某建筑工地上,工人用如图的滑轮组将重力为1200N的建筑材料从地面运到高10m的楼上,手竖直向上的拉力是500N,在这个过程中,滑轮组的机械效率是。当所运的建筑材料重力增加时,此时滑轮组的机械效率将(选填“变大”、“变小”或“不变”)请通过分析说明理由。(绳子质量及滑轮与转轴、绳子间的摩擦均忽略不计)

工人利用斜面和滑轮将物体从斜面底端匀速拉到顶端,斜面高1m,长2m,物体重500N,平行于斜面的拉力200N,所用时间10s。在此过程中,物体动能(选填“增大”“减小”或“不变”)。重力势能(选填“增大”“减小”或“不变”)。拉力的功率为W,把物体直接提高到斜面顶端做的功为有用功,则这个装置的机械效率为

一工人用如图所示的滑轮组提升一重 200N 的货物,所用拉力为125N,他在 4s 内将货物向上提升了 2m,求在这个过程中:

  1. (1) 工人所做的有用功和额外功;
  2. (2) 滑轮组的机械效率;
  3. (3) 工人拉动绳子做功的功率。
用如图所示滑轮组,在10秒内将一个重为2400N物体匀速提升3m,绳子自由端的拉力为1000N,下列相关说法正确的是(   )

A . 绳子自由端移动速度为0.3m/s B . 10秒内拉力做功的功率是900W C . 滑轮组提升重物时的机械效率是72% D . 若只增大物体重力,则滑轮组的机械效率会减小
小科同学家装修新房,看到工人师傅使用如图所示的一种自制的简易起重装置向楼上吊装笨重的装修材料,该装置简单易制、方便快捷,大大减少了工人搬运材料的劳动强度。小科观察到电动机的输出功率800W,将质量为100kg的水泥匀速提升到10m高的位置用时15s。假设电动机的输出功率恒定不变。请帮小科完成下列问题:

  1. (1) 此次吊装过程中绳子自由端移动的速度是多大?
  2. (2) 电动机对绳子的拉力多大?
  3. (3) 该滑轮组的机械效率多大?
如图甲所示,滑轮组在竖直向上的拉力F作用下,将重为105牛的物体匀速提起,在5秒内绳子自由端移动的距离为s=3米。图乙是滑轮组工作时的拉力F与绳自由端移动距离s的关系图。

  1. (1) 计算物体上升的速度。
  2. (2) 图乙中阴影部分的面积表示的量是,并列式计算出该量大小
  3. (3) 计算滑轮组提升该重物时的机械效率。
用如图所示的滑轮牵引小车沿水平地面匀速前进10厘米,已知小车的重力G=10牛,拉力大小F=1.5牛,则小车与地面之间摩擦力f=,拉力做的功为

用如图所示的滑轮组将重480N的物体G匀速提升3m,所用的拉力F为200N,求:

  1. (1) 拉力所做的有用功;
  2. (2) 滑轮组的机械效率;
  3. (3) 在绳子承受范围内,此滑轮组机械效率最大90%,当物体以0.3m/s速度向上运动时,拉力的功率最大1800W,则滑轮组能提升的最大物重是多少N?
如图所示(滑轮组的绕绳未画出),人以 500 N 的力向下拉动绕在滑轮组的绳子一端 10 秒,使绳端向下移动了 1.5 m,重物匀速上升了 0.5 m,已知滑轮组的机械效率为 60%(g 取 10 N/kg)。

  1. (1) 按题意画出滑轮组的绕绳。
  2. (2) 人所做功的功率为多大?
  3. (3) 被吊起的重物质量为多大?
在拓展课上,小泉同学模拟某建筑工地上拉动工件的情景,设置了如图所示的滑轮组。他用该滑轮组在4s内将一个重为100N的物体,沿着水平地面匀速拉动了2m。人的拉力为18N,物体移动时受到地面的摩擦力为物重的0.35倍,不计绳重及机械的摩擦。求:

  1. (1) 人的拉力所做的功。
  2. (2) 人的拉力做功的功率。
  3. (3) 动滑轮受到的重力。
如图所示,一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体从井底匀速拉至井口,所用时间为15s,已知井深15m,物体重C= 7000N,汽车重G= 30000N,汽车匀速拉绳子时的拉力F=2500N。若不计绳与滑轮及滑轮与轴间的摩擦,求:

  1. (1) 汽车匀速前进的距离;
  2. (2) 动滑轮重力;
  3. (3) 将物体从井底拉至井口的过程中,滑轮组对重物所做的功;
  4. (4) 汽车拉绳子时的拉力F的功率。
图甲是滑轮组提升重200牛的物体,已知拉力F为80牛,不计绳重和摩擦。物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示,反映绳子自由端运动的图像是(选填“A”或“B”),动滑轮重为牛,3秒内对物体做的有用功为焦。

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