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        1. (2013?鎮(zhèn)江二模)小明做“測滑輪組機械效率”實驗時,用圖中所示的滑輪,組裝成滑輪組,請在圖中畫出使用該滑輪組時最省力的繞法.
          (1)質(zhì)量為4kg、底面積為0.1m2的貨物放在水平地面上(g取10N/kg).求貨物所受的重力和貨物對地面的壓強;
          (2)用此滑輪組將重為36N的物體勻速提起時,拉力的功率為3.6W,滑輪組的機械效率為75%.(忽略摩擦及繩重)求:繩子自由端移動的速度和動滑輪的總重.
          分析:滑輪組使用時要最省力繩子股數(shù)應最多,本題最多可以繞出4股繩子.
          (1)已知質(zhì)量,根據(jù)公式G=mg空氣貨物的重力;在水平面上物體對地面的壓力就等于物體的重力,根據(jù)公式P=
          F
          S
          可求對地面的壓強;
          (2)利用公式η=
          G
          nF
          求出F,再利用公式P=Fv求出繩子自由端移動的速度v;W額外=Gh,W有用=Gh,再利用η=
          W有用
          W有用+W額外
          求出動滑輪重力G
          解答:解:最省力時繞4股繩子,根據(jù)“奇動偶定”法則,4股應從定滑輪掛鉤上開始繞繩子,繞法如圖,繩子段數(shù)n=4.
          (1)貨物的重力:
          G=mg=4kg×10N/kg=40N,
          對地面的壓強:
          p=
          F
          S
          =
          G
          S
          =
          40N
          0.1m2
          =400Pa,
          (2)因為η=
          W有用
          W
          =
          Gh
          Fs
          =
          Gh
          Fnh
          =
          G
          nF
          ,
          所以拉力為F=
          G
          =
          36N
          4×75%
          =12N;
          由于P=Fv所以繩子自由端移動速度為v=
          P
          F
          =
          3.6W
          12N
          =0.3m/s;
          由于忽略摩擦及繩重,則η=
          W有用
          W
          =
          Gh
          Gh+Gh
          =
          G
          G+G

          所以動滑輪重G=
          G
          η
          -G=
          36N
          75%
          -36N=12N.
          答:繞法:4股繩子;
          (1)貨物所受的重力為40N;貨物對地面的壓強為400Pa;
          (2)繩子自由端移動的速度為0.3m/s;動滑輪的總重為12N.
          點評:本題考查重力、壓強、速度、動滑輪的重力的計算,用滑輪組提升重物時,記住克服物體重力所做的功為有用功,克服摩擦及滑輪重力所做的功為額外功,有用功加額外功等于總功,有用功比總功等于機械效率.
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