Question

初二物理滑轮组

小刚体重600牛，当小刚使用滑轮组（一定，一动n=2）在水中匀速提升边长10厘米正方体铁块，铁块始终未露出水面，他每只脚与地面的接触面积为200cm⒉，此时小刚对地面产生的压强为1.4*10⒋pa，若不计摩擦，求：滑轮组的机械效率和动滑轮的重力？

Answer 1

机械效率：
（1）正方体在水中时：因为p=1.4*10^4Pa ,S=200cm^2=0.02m^2,所以 F1=p*S= (1.4*10^4Pa)*(0.02m^2*2)=560N
因为ρ铁=7.9*10^3kg/m^3,正方体铁块的边长为10cm,所以V正=0.001m^3,m正=7.9kg,则G正=79N
因为G人=600N,F1=560N，所以当正方体在水中时，人的拉力F2=G人-F1=600N-560N=40N
因为V正=0.001m^3,所以F浮=10N
因为G正=79N,F浮=10N，所以F3=69N
因为η=F3/nF2,n=2,所以η=69/(2*40)=86.25%

(2)当正方体在空气中时：因为G正=79N，F3=69N,nF2=80N，所以动滑轮的重力G轮=nF2-F3=80N-69N=11N
因为G正=79N，G轮=11N，所以G总=90N
因为η=G物/(G物+G轮)(注：这个是基本公式的变形）=G正/G总=79N/90N≈87.78%

动滑轮的重力：在（2）中有写~

Answer 2

动滑轮的重力25N机械效率31.25%

Answer 3

F总=P*S=1.4*10-4pa*200cm-2*2=5.6*10-2N
F拉=G—F总=600N—5.6*10-2N=40N
F浮=pgv排=1.0*10-3N/Kg*10N/Kg*10-3cm-3=0.01N
G物=m铁g=p铁vg=7.9*10-3Kg/m-3*10-3cm*3*10N/Kg=0.079N
F=G物—F浮=0.079N—0.01N=0.69N
效率=W有/W总=（FS)/(F拉Sn)=0.69N/40N*2=0.008625
G动滑轮=F拉—nF=40N—2*0.69N=38.62N

Answer 4

（1）画出最省力的绳子绕法，则绳子向上移动_3m___
（2）如果不计动滑轮重，则绳端拉力F=__40__N
如果动滑轮重30N，则绳端拉力F=__50___N
F=(1/3)(G动+G物)=(1/3)(30N+120N)=50N
（3）如果物体重是150N，绳端拉力是F=60N，则动滑轮重Gd=__30__N

F=(1/3)(Go+G)

60=(1/3)(Go+150)

Go=30N
接着画图，等下。