《功的计算之竖拉滑轮人站箱》功的计算之竖拉滑轮人站箱 - 人教版中考物理复习物理知识点练习 - 读趣百科

《功的计算之竖拉滑轮人站箱》功的计算之竖拉滑轮人站箱

1填空题

如图所示为一工人师傅用于粉刷楼房外墙壁升降装置示意图,上端固定在楼顶.若动滑轮质量为2.5kg,工作台质量为7.5kg,涂料和所有工具质量为20kg,工人师傅的质量为60kg,绳重及摩擦不计(g取10N/kg).当工作台停在距地面10m高处时,工人师傅对绳子的拉力为N;若工作台从距地面10m高处上升到距地面30m高处,工人师傅最少需要做J的功.

填空题答案仅供参考

题目答案

30018000

答案解析

分析:

将动滑轮、工作台、涂料和工具以及工人自身看作一个整体,这个整体停在距地面10m高处时,处于静止状态,那么这个整体受到的拉力和自身的重力是一对平衡力,计算拉力时,三段绳子都承担了拉力,因此F=$\frac {1}{3}$G.

计算工人做的功时,绳端移动的距离为工作台被提升距离的3倍(和动滑轮相连的有两段绳子),再由W=FS求解.

解答:

解:m=2.5kg+7.5kg+20kg+60kg=90kg,G=mg=90kg×10N/kg=900N,

∵n=3

∴F=$\frac {1}{3}$G=$\frac {1}{3}$×900N=300N;

由于滑轮组中,与动滑轮组及物体相连的有三段绳子,所以绳子自由端移动的距离为物体上升距离的3倍,则:

W=FS=300N×3×20m=18000J;

故答案为:300,18000.

点评:

会判断物体是否受力平衡,利用二力平衡知识会解决相关问题,并能够熟练应用重力和功的计算.

2填空题

如图所示,是一位工人师傅用于粉刷楼房外墙壁的升降装置示意图,上端固定在楼顶.若动滑轮质量为2.5kg,工作台质量为7.5kg,涂料和所有工具质量为20kg,工人师傅的质量为60kg,绳重及摩擦不计.当工作台从距地面5m高处升到15m高处,工人师傅需要做J的功.(g=10N/kg)

填空题答案仅供参考

题目答案

9000

答案解析

分析:

将动滑轮、工作台、涂料和工具以及工人自身看作一个整体,这个整体停在距地面10m高处时,处于静止状态,那么这个整体受到的拉力和自身的重力是一对平衡力,计算拉力时,三段绳子都承担了拉力,因此F=$\frac {1}{3}$G.

计算工人做的功时,绳端移动的距离为工作台被提升距离的3倍,再由W=Fs求解.

解答:

解:动滑轮、工作台、涂料、工具、工人的总质量:

m=2.5kg+7.5kg+20kg+60kg=90kg,

动滑轮、工作台、涂料、工具、工人的总重:

G=mg=90kg×10N/kg=900N,

∵n=3,

∴F=$\frac {1}{3}$G=$\frac {1}{3}$×900N=300N;

∵工人师傅做的功=重力所做的功;

∴工人师傅需要做的功:W=W_G=G(H-h)

=900N×(15-5)m

=9000J.

点评:

本题的关键是承担物重的绳子股数的确定,因为人站在吊篮上,从定滑轮上引出的绳子也承担物重,这是本题的易错点.

3填空题

图甲、乙是一位工人师傅用于粉刷楼房外墙壁的升降装置示意图,上端固定在楼顶.若动滑轮质量为2.5kg,工作台质量为7.5kg,涂料和所有工具质量为20kg,工人师傅的质量为60kg,绳重及摩擦不计(g取10N/kg).若工作台从距地面10m高处匀速上升到距地面30m高处,甲图中工人师傅对绳子的拉力为N;乙图中工人师傅对绳子的拉力为N;甲图中工人师傅对绳子做功J;乙图中工人师傅对绳子做功J.

填空题答案仅供参考

题目答案

150300600018000

答案解析

分析:

根据图甲可知,n=2;根据图乙可知,n'=3;

先根据G=mg求出动滑轮、工作台以及涂料和所有工具的总重力,然后根据F=$\frac {1}{2}$G_总求出甲图中工人师傅对绳子的拉力,然后根据s=2h求出自由端移动的距离,再利用W=Fs求出甲图中工人师傅做的功;

根据G=mg求出乙图中工人师傅的重力,然后根据F'=$\frac {1}{3}$(G_总+G_人)求出乙图中工人师傅对绳子的拉力,然后根据s'=3h求出自由端移动的距离,再利用W=Fs求出乙图中工人师傅做的功.

解答:

解:动滑轮、工作台以及涂料和所有工具的总重力:G_总=m_总g=(2.5kg+7.5kg+20kg)×10N/kg=30kg×10N/kg=300N;

工人师傅的重力:G_人=m_人g=60kg×10N/kg=600N;

则甲图中工人师傅对绳子的拉力:F=$\frac {1}{2}$G_总=$\frac {1}{2}$×300N=150N;

乙图中工人师傅对绳子的拉力:F'=$\frac {1}{3}$(G_总+G_人)=$\frac {1}{3}$×(300N+600N)=300N;

甲图中自由端移动的距离:s=2h=2×(30m-10m)=40m;

乙图中自由端移动的距离:s'=3h=3×(30m-10m)=60m;

甲图中工人师傅做的功:W=Fs=150N×40m=6000J;

乙图中工人师傅做的功:W'=F's=300N×60m=18000J.

答:甲、乙两图中工人师傅对绳子的拉力分别为150N和300N;最少各需要做的功为6000J和18000J.

故答案为:(1)150 (2)300 (3)6000 (4)18000

点评:

本题考查拉力、自由端移动的距离以及功的计算,关键是承担物重的绳子股数的确定,注意人站在地面上和站在吊篮上从定滑轮上引出的绳子不同,这是本题的易错点.