初中物理

三．作圖題（共2小題）

18．請(qǐng)?jiān)趫D中畫出人拉重物上升，最省力的繞線方法,。

【分析】滑輪組的省力情況取決于承擔(dān)物重的繩子的段數(shù)，也就是看有幾段繩子連著動(dòng)滑輪,，段數(shù)越多越省力,。

【解答】解：因?yàn)槿苏驹诟咛帲死匚锷仙?，從?dòng)滑輪的掛鉤開始依次繞繩子,，最后有三段繩子承擔(dān)物重,，這就是最省力的繞法。如圖所示,。

【點(diǎn)評(píng)】在滑輪組中，繞過動(dòng)滑輪的繩子股數(shù)越多會(huì)越省力,，即F=

G。

19．如圖,，請(qǐng)?jiān)诟軛UA處畫出把物體拉起時(shí)的最小拉力F1,，并畫出拉力F1的力臂。

【分析】由杠桿平衡的條件知,，當(dāng)阻力與阻力的力臂的乘積為定值時(shí)，動(dòng)力臂最大時(shí),，動(dòng)力是最小的,，此時(shí)的動(dòng)力臂是支點(diǎn)到動(dòng)力的作用線的距離。

【解答】解：根據(jù)杠桿的平衡條件,，動(dòng)力F1最小時(shí),，其力臂最長(zhǎng)，即從支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)的距離OA最長(zhǎng),；在A點(diǎn)做力臂OA的垂線,，方向向上，即為最小動(dòng)力F1,，OA的長(zhǎng)度即為該力的力臂,，如圖所示：

【點(diǎn)評(píng)】力臂的畫法應(yīng)始終遵循從支點(diǎn)到力的作用線畫垂線這一原則,；找最小的力時(shí)則一定要遵循找最長(zhǎng)的力臂這一原則,。明確了這些才能按一定的作圖規(guī)則將力或力臂表示出來。

四．實(shí)驗(yàn)探究題（共2小題）

20．在探究動(dòng)滑輪使用特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)中,，各小組按照?qǐng)D甲（a）中所示的實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn),，每個(gè)小組的實(shí)驗(yàn)器材都相同（摩擦力可忽略不計(jì)）。

甲小組按照實(shí)驗(yàn)要求在滑輪上掛上鉤碼，豎直向上拉彈簧測(cè)力計(jì),，每次都勻速提起鉤碼,，如圖（a）所示。乙,、丙兩個(gè)小組的同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí),，沒有注意按照要求規(guī)范操作,，他們斜向上拉彈簧測(cè)力計(jì)，勻速提起鉤碼,，實(shí)驗(yàn)情況分別如圖（b）,、（c）所示。各小組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在表格中,。

表一（甲小組）

表二（乙小組）

表三（丙小組）

實(shí)驗(yàn)

序號(hào)

物體的重力（牛）

彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)（牛）

實(shí)驗(yàn)

序號(hào)

物體的重力（牛）

彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)（牛）

實(shí)驗(yàn)

序號(hào)

物體的重力（牛）

彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)（牛）

1

1.0

0.6

4

1.0

0.7

7

1.0

0.8

2

2.0

1.1

5

2.0

1.3

8

2.0

1.6

3

3.0

1.6

6

3.0

1.8

9

3.0

2.3

（1）由所學(xué)知識(shí)我們知道：若不計(jì)繩重和摩擦,，使用動(dòng)滑輪可以省一半的力，根據(jù)以上小組的實(shí)驗(yàn),，請(qǐng)求出他們所用動(dòng)滑輪的重力為　　N,。

（2）分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1、4,、7（或2,、5、8或3,、6,、9）的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和相關(guān)條件，得出的初步結(jié)論是： ,。

（3）如果家里安裝日光燈,，你認(rèn)為更合理的為 圖。

【分析】（1）不計(jì)繩重和摩擦,，根據(jù)F=

（G+G動(dòng)）可求動(dòng)滑輪重,。

（2）分析序號(hào)1,、4、7的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),，提升物體的重力相同,，根據(jù)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)得出結(jié)論。

（3）根據(jù)（2）得出的結(jié)論分析選擇,。

【解答】解：

（1）甲小組按照實(shí)驗(yàn)要求在滑輪上掛上鉤碼,，由第1次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知G=1.0N，F(xiàn)=0.6N,；

不計(jì)繩重和摩擦,，由動(dòng)滑輪的特點(diǎn)可得F=

（G+G動(dòng)）,，

則動(dòng)滑輪的重力：G動(dòng)=2F﹣G=2×0.6N﹣1.0N=0.2N,；

（2）分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1、4,、7（或2,、5,、8或3、6,、9）的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和相關(guān)條件可知,，使用動(dòng)滑輪勻速提起同一重物時(shí)，測(cè)力計(jì)與豎直方向夾角不同,，拉力的大小不同,，并且拉力與豎直方向夾角越大，拉力也越大,。

（3）根據(jù)（2）得出的結(jié)論“拉力與豎直方向夾角越大,，拉力也越大”可知，圖乙繩子承受的拉力大,，應(yīng)該選用甲圖比較合理,。

故答案為：

（1）0.2；（2）拉力與豎直方向夾角越大,，拉力也越大,；（3）甲。

【點(diǎn)評(píng)】本題考查了通過實(shí)驗(yàn)得出動(dòng)滑輪的特點(diǎn),，以及分析實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論的能力,，要求認(rèn)真審題！

五．計(jì)算題（共2小題）

22．如圖所示,，為方便殘疾人上下臺(tái)階,，一些公共場(chǎng)所設(shè)計(jì)了專用通道（斜面），若小林在5s內(nèi)將總重為700N的人和輪椅沿8m長(zhǎng)的斜面推上1.2m高的平臺(tái),，小林沿斜面推時(shí)所用的推力為150N,，試求：

（1）推力做的總功及功率；

（2）此過程中斜面的機(jī)械效率,。

【分析】（1）利用W=FL求出總功，根據(jù)P=

求出推力的功率,；

（2）根據(jù)W=Gh求出有用功，利用效率公式η=

求出斜面的機(jī)械效率,。

【解答】解：

（1）推力做的總功：

W總=FL=150N×8m=1200J，

推力的功率：

P=

=

=240W；

（2）有用功：

W有用=Gh=700N×1.2m=840J,，

機(jī)械效率為：

η=

=

×100%=70%,。

答：（1）推力做的總功為1200J,，功率為240W；

（2）此過程中斜面的機(jī)械效率為70%,。

【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了利用斜面時(shí)功,、功率和機(jī)械效率的計(jì)算，計(jì)算時(shí)分清有用功和總功是關(guān)鍵,。

23．如圖是用動(dòng)滑輪運(yùn)送建筑材料A的示意圖,，在卷揚(yáng)機(jī)對(duì)繩子的拉力作用下，使重1200N的建筑材料A在50s的時(shí)間里,，勻速豎直上升了10m．在這個(gè)過程中,，動(dòng)滑輪提升建筑材料A所做的有用功為W有，卷揚(yáng)機(jī)對(duì)繩子的拉力F為800牛,。繩重及輪與軸之間的摩擦可忽略不計(jì),。

求：（1）有用功W有；

（2）動(dòng)滑輪的重,；

（3）動(dòng)滑輪勻速提升建筑材料A的機(jī)械效率η,。

【分析】（1）知道物體A的重力和上升的高度,，利用W=Gh求有用功,；

（2）繩重及輪與軸之間的摩擦可忽略不計(jì)，根據(jù)F=

（G+G動(dòng)）可求動(dòng)滑輪重,；

（3）利用W=Fs計(jì)算卷揚(yáng)機(jī)對(duì)繩子的拉力F做功的功，即總功,，再利用效率公式求使用動(dòng)滑輪的機(jī)械效率,。

【解答】解：

（1）有用功：W有用=Gh=1200N×10m=12000J；

（2）由圖可知,，n=2,，

繩重及輪與軸之間的摩擦可忽略不計(jì)，由F=

（G+G動(dòng)）可得動(dòng)滑輪的重：

G動(dòng)=2F﹣G=2×800N﹣1200N=400N,；

（3）繩子運(yùn)動(dòng)的距離：s=nh=2×10m=20m，

動(dòng)滑輪勻速提升建筑材料A做的總功：W總=Fs=800N×20m=16000J,；

動(dòng)滑輪勻速提升建筑材料A的機(jī)械效率：η=

×100%=

×100%=75%,。

答：（1）有用功W有是12000J,；

（2）動(dòng)滑輪的重是400N,；

（3）動(dòng)滑輪勻速提升建筑材料A的機(jī)械效率η是75%。

【點(diǎn)評(píng)】本題考查了使用動(dòng)滑輪有用功,、總功,、機(jī)械效率的計(jì)算，常見題目,。