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填空题

如图,动滑轮重及摩擦均不计,重$600\text{N}$的人站在重$60\text{N}$的吊篮内拉绕过滑轮的绳使吊篮匀速上升,则人拉绳的力是  $\text{N}$,人对吊篮的压力  $\text{N}$.

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题目答案

$220$$380$

答案解析

对人和吊篮一起做受力分析的$3F=G_{1}+G_{2}=660\text{N}$,则$F=220\text{N}$.把人受力分析知,支持力$N=G_{人}-F_{}$.则$N=600\text{N}-220\text{N}=380\text{N}$.

故答案为:$220$;$380$.

举一反三
填空题

如图所示,三个滑轮的质量相同,小明用此滑轮组以 1 m/s的速度匀速吊起重 470 N的物体,物体上升 5 m,不计绳的重力及一切摩擦,若绳的拉力 $F = 125 N$,则每个滑轮的重为N,滑轮组的机械效率为

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题目答案

1094%

答案解析

图中最上面的滑轮为定滑轮,下面两个滑轮为动滑轮,对两个动滑轮受力分析如下:

不计绳的重力及一切摩擦,根据图 1 和二力平衡条件可得:$2 F ^ {\prime} = G + G _ {\text {动}}$①,因为定滑轮不省力,所以根据图 2 和二力平衡条件可得 $2 F = F ^ {\prime} + G _ {\text {动}}$②,联立①②可得 $2 F =\frac {1} {2} ( G + G _ {\text {动}} ) + G _ {\text {动}}$,则动滑轮重力 $G _ {\text {动}} = \frac {1} {3} ( 4 F - G ) = \frac {1} {3} \times( 4 \times$$ 125 N - 470 N ) = 10 N$。在图 1 中,因为动滑轮省一半力,所以当物体上升 5 m 时;右端 $F ^ {\prime}$ 处移动的距离为 $2 \times 5 m = 10 m$;在图 2 中,因为动滑轮省一半力,所以 $F ^ {\prime}$ 处移动 10 m 时,F 处移动的距离 $s = 2 \times 10 m = 20 m$;滑轮组的机械效率 $\eta =$$ \frac {W _ {\text {有}}} {W _ {\text {总}}} \times 100 \%= \frac {G h} {F s} \times 100 \% =\frac {470 N \times 5 m} {125 N \times 20 m} \times 100 \% = 94 \%$。

填空题

一光滑斜面高$h=1\text{m}$,长$L=4\text{m}$,重$200\text{N}$的物体在沿斜面向上的拉力$F$的作用下,匀速运动到斜面顶端,由功的原理可知:$F=$  $\text{N}$.若斜面高度不变,使斜面的长度变长,则拉该物体沿斜面匀速向上运动过程中拉力  (选填“变大”、“不变”、“变小”).

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题目答案

$50$变小

答案解析

由功的原理可得,使用任何机械都不省功,在不计机械重与摩擦的情况下,则:$Gh=FL$,所以$F=50\text{N}$;若斜面高度不变,使斜面的长度变长,由功的原理可得,拉该物体沿斜面匀速向上运动过程中拉力变小.

故答案为:$50$;变小.

填空题

如图所示,沿斜面匀速向上拉一个重为$450{\text{N}}$的物体到斜面顶端,斜面长$2{\text{m}}$,高$1{\text{m}}$,拉力做功为$600{\text{J}}$,则物体所受拉力是  ${\text{N}}$,物体受到的摩擦力是  ${\text{N}}$.

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题目答案

$300$$75$

答案解析

($1$)根据$W = Fs$可知,拉力的大小为$F = \frac{{{W_总}}}{s} = \frac{{600{\rm{J}}}}{{2{\rm{m}}}} = 300{\rm{N}}$;

(2)有用功:${W_{有用}} = Gh = 450{\rm{N}} \times 1{\rm{m}} = 450{\rm{J}}$;

额外功:${W_额} = {W_总} - {W_有} = 600{\rm{J}} - 450{\rm{J}} = 150{\rm{J}}$,

根据${W_额} = fs$可知摩擦力大小:$f = \frac{{{W_额}}}{s} = \frac{{150{\rm{J}}}}{{2{\rm{m}}}} = 75{\rm{N}}$.

故答案为:$300$;$75$.

填空题

轮轴的实质是变形的  .

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题目答案

杠杆

答案解析

轮轴实质是可绕固定轴传动的杠杆;其支点在轴心,阻力作用在轴上,动力作用在轮上.轮半径大于轴半径,所以实质是省力杠杆.

填空题

若螺丝刀的轮半径是$1.5\text{cm}$,轴半径是$0.3\text{cm}$,则正常使用螺丝刀是  (选填“省力”或“费力”)的,且动力是阻力的  .

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题目答案

省力$\frac{1}{5}$

答案解析

螺丝刀的轮半径是$1.5\text{cm}$,轴半径是$0.3\text{cm}$,即$R=5r$,根据杠杆的平衡条件${{F}_{1}}\cdot R={{F}_{2}}\cdot r$知${{F}_{1}}=\frac{1}{5}{{F}_{2}}$,故正常使用螺丝刀是省力的,且动力是阻力的$\frac{1}{5}$.

填空题

请你再举出一个生活中轮轴的实例  .

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题目答案

辘轳

答案解析

生活中轮轴的应用非常广泛,比如扳手、螺丝刀、辘轳、门把手、自行车龙头、方向盘等都属于轮轴.

填空题

如图所示,沿斜面向上拉一个重为$5\text{N}$的物体到斜面顶端,斜面长$1.2\text{m}$,高$0.3\text{m}$,拉力做功为$1.8\text{J}$,则这个斜面的机械效率是  ,物体受到的摩擦力是  $\text{N}$.

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题目答案

$83.3\%$$0.25$

答案解析

${{W}_{有}}=G\cdot h=5\text{N}\times 0.3\text{m}=1.5\text{J}$,

$\eta =\frac{{{W}_{有}}}{{{W}_{总}}}\times 100\%=\frac{1.5\text{J}}{1.8\text{J}}\times 100\%=83.3\%$,

${{W}_{额}}={{W}_{总}}-{{W}_{有}}=1.8\text{J}-1.5\text{J}=0.3\text{J}$,

$f=\frac{{{W}_{额}}}{s}=\frac{0.3\text{J}}{1.2\text{m}}=0.25\text{N}$.

填空题

如图所示,用平行于斜面的拉力$F$ ,将重为$2\text{N}$的物体沿斜面从底端匀速拉至顶端.若不考虑物体与斜面间的摩擦,则拉力$F$为  $\text{N}$ ,拉力对物体所做的功为  $\text{J}$ ;若斜面的机械效率为$80\%$,则此时拉力$F$为  $\text{N}$,物体受到的摩擦力为  $\text{N}$.

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题目答案

$1$$0.4$$1.25$$0.25$

答案解析

不考虑物体与斜面间的摩擦,由于使用任何机械都不省功,则${{W}_{拉}}={{W}_{机}}$,

即:$Fs=Gh$,$2\text{N}\times 0.2\text{m}=F\times 0.4\text{m}$,

解之得,$F=1\text{N}$;拉力对物体所做的功${{W}_{总}}=Fs=1\text{N}\times 0.4\text{m}=0.4\text{J}$.

直接对物体做的是有用功:${{W}_{有}}=Gh=2\text{N}\times 0.2\text{m}=0.4\text{J}$,机械效率$\eta =80\%$,

由$\eta =\frac{{{W}_{有}}}{{{W}_{总}}}\times 100\%$得,

总功:${{W}_{总}}=\frac{{{W}_{有}}}{\eta}\times 100\%=\frac{0.4\text{J}}{80\%}=0.5\text{J}$.

则根据$W=Fs$可知,拉力$F=\frac{{{W}_{总}}}{s}=\frac{0.5\text{J}}{0.4\text{m}}=1.25\text{N}$.

克服摩擦力$f$所做功是额外功,则${{W}_{额}}={{W}_{总}}-{{W}_{有}}=0.5\text{J}-04\text{J}=0.1\text{J}=fs$,

所以摩擦力:$f=\frac{{{W}_{额}}}{s}=\frac{0.1\text{J}}{0.4\text{m}}=0.25\text{N}$.

填空题

斜面长${\text{5m}}$,高${\text{1m}}$,把重为${\text{5000N}}$的物体匀速地推向斜面顶端,若斜面是光滑的,则推力为  ${\text{N}}$;如果斜面不光滑,所用推力为${\text{1250N}}$,则斜面的机械效率为  .

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题目答案

$1000$$80\%$

答案解析

物体的有用功为:$W_有=Gh=5000{\text{N}}×1{\text{m}}=5000{\text{J}}$;

若斜面光滑,则没有额外功,即推力的功$W_总=5000{\text{J}}$;

推力$F=W/L=1000{\text{N}}$.

推力为${\text{1250N}}$,则推力的功为:$W_1=F_1×L=1250{\text{N}}×5{\text{m}}=6250{\text{J}}$.

则效率为:$\eta=W_有/W_总=80\%$.

故答案为:$1000$;$80\%$.

填空题

在$30{}^\circ $斜面上,用平行于斜面的拉力$F$,将重为$2\text{N}$的物体沿斜面从底端匀速拉至顶端.若不考虑物体与斜面间的摩擦.则拉力$F$为  $\text{N}$;若斜面的机械效率为$80\%$.则此时拉力$F$为  $\text{N}$.

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题目答案

$1$$1.25$

答案解析

($1$)在$30{}^\circ $斜面上,斜面长等于斜面高的$2$倍,即$s=2h$,

用手做的功${{W}_{1}}=Gh=2\text{N}\times h$,使用斜面做的功${{W}_{2}}=Fs$,

不考虑物体与斜面间的摩擦,${{W}_{1}}={{W}_{2}}$,即$2\text{N}\times h=Fs$,

$F=\frac{2\text{N}\times h}{s}=\frac{2\text{N}\times h}{2h}=1\text{N}$;

($2$)机械效率$\eta =\frac{{{W}_{有用}}}{{{W}_{总}}}=80\%$,

即:$\frac{Gh}{{F}’s}=\frac{Gh}{{F}’2h}=80\%$,

所以${F}’=\frac{G}{2\times 80\%}=\frac{2\text{N}}{2\times 80\%}=1.25\text{N}$.

故答案为:$1$;$1.25$.