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        1. 【題目】隨著社會的發(fā)展,人們生活水平的提高,人們的住房條件也得到了很大的改善.小明家最近購置了一套新房,為了幫助爸爸將重600N的裝修材料運送到6m高的樓上,小明利用物理課上學(xué)過的滑輪組,設(shè)計了如圖甲所示的材料搬運方案(其中每個滑輪重30N,繩子足夠長,所能承受的最大拉力為250N,不計繩重及摩擦).

          (1)計算說明繩子的拉力是否超過繩子的最大承受力?
          (2)小明爸爸觀察了該裝置后,他想如果將該裝置的滑輪位置顛倒(如圖乙所示)是否會更省力一些,請你你通過計算說明小明爸爸的想法是否正確.
          (3)求兩種方案的機械效率之比?

          【答案】
          (1)解:由圖甲知通過動滑輪繩子的段數(shù)n=3,

          繩子的拉力:由F= (G+G)= (600N+30N)=210N,

          所能承受的最大拉力為250N,所以沒有超過繩子的最大承受力

          答:計算說明繩子的拉力沒有超過繩子的最大承受力;


          (2)解:滑輪位置顛倒后,由圖乙知,人站在樓上,繩子最后朝上拉,可由外向內(nèi)畫出滑輪組的連線如圖所示:

          ;

          由圖知,n′=4,此時繩子自由端拉力:

          F′= ×(G+2G)= ×(600N+2×30N)=165N,

          由此可知,小明爸爸的想法正確

          答:小明爸爸的想法正確


          (3)解:由η= = = 可得:

          = = = =

          答:兩種方案的機械效率之比為22:21


          【解析】(1)由圖甲知通過動滑輪繩子的段數(shù)n,由F= (G+G)計算繩子的拉力,從而知是否超過繩子的最大承受力;(2)由圖乙知,人站在樓上,繩子最后朝上拉,由此畫出滑輪組的連線,計算繩子拉力從而知小明爸爸的想法是否正確;(3)不計繩重及摩擦,由η= 計算兩種方案的機械效率之比.
          【考點精析】本題主要考查了滑輪組繩子拉力的計算的相關(guān)知識點,需要掌握1、根據(jù)題意確定重物和動滑輪的重力由幾段繩承擔(dān),用n 表示.2、確定重物的上升距離,和拉力F 的繩端的移動距離;重物的上升距離為:h則拉力F 的繩端的移動距離就是:nh;3、看是否計動滑輪的重力.(繩重與摩擦一般情況都不計)當(dāng)不計動滑輪重力時,拉力F = (1/n)G物 ;當(dāng)計動滑輪重力時,拉力F = (1/n)(G + G)才能正確解答此題.

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