点击右上角关注“良师益友谈育儿”分享学习经验,一起畅游快乐的学习生活。
滑轮组是八年级物理的重要知识点,在解题过程中会涉及到力学知识的运用,本文就例题详细讲解这类题型的解题思路,希望能给大家期末复习备考提供帮助。
例题
如图所示,是工人用来粉刷楼房外墙壁的简易升降装置示意图,其上端固定在楼顶,工人用力拉绳子,装置可使工人与粉刷涂料及工具乘工作台升至所需高度,工人将绳子固定后进行粉刷墙壁工作。已知工作台的底面积为1.5 m2,涂料和工具质量为10 kg,当工人用200 N的力竖直向下拉绳子时,工作台对地面的压强为200 Pa;工人用力F1竖直向下拉绳子使自己匀速上升至某一高度进行粉刷工作,此时该装置机械效率为h1;粉刷工作结束后,工人不慎将涂料桶和工具跌落地面,工人用力F2继续竖直向下拉绳子使自己又匀速上升了2m,查看一下墙壁情况,此过程该套装置的机械效率为h2。已知h1 :h2 =28:27(g取10 N/kg,不计绳重及摩擦)。求:
(1) 动滑轮和工作台的总重
(2)F1和F2的比值
1、工作台在地面
把工作台、动滑轮、工人、涂料工具作为一个整体进行受力分析,在竖直方向上受到竖直向下的重力和(包括动滑轮和工作台的总重G总、工人的重力G人、涂料工具的重力G工)、竖直向上的3股绳的拉力3F拉和地面对工作台的支持力N。
根据物体受力平衡的条件:工作台处于静止状态,则在竖直方向上受力和为零,即G总+G人+G工=3F拉+N。
根据压力的计算公式和题目中的条件:F=PS,S=1.5 m,P=200 Pa,则工作台对地面的压力F=300N。
根据作用力和反作用力的关系和结论:地面对工作台的支持力N与工作台对地面的压力F相等,F=300N,则地面对工作台的支持力N=F=300N。
根据重力的计算公式和题目中的条件:G工=m工g,m工=10 kg,则涂料工具的重力G工=100N。
根据题目中的条件和结论:G总+G人+G工=3F拉+N,N=300N,G工=100N,F拉=200 N,则G人+G总=800N。
2、工作台到达第一高度
把工作台、动滑轮、工人、涂料工具作为一个整体进行受力分析,在竖直方向上受到重力(包括工作台和动滑轮的重力G总、工人的重力G人、涂料工具的重力G工)、竖直向上的3股绳的拉力3F1。
根据物体受力平衡的条件:工作台匀速上升,处于平衡状态,则在竖直方向上受力和为零,即G总+G人+G工=3F1。
根据结论: G人+G总=800N,G工=100N,G总+G人+G工=3F1,则F1=300N。
根据机械效率、功的计算公式和结论:h1= W有/ W总,W有=(G人+G工)h,W总=(G人+G工+G总)h,则η1=(G人+G工)/(G人+G工+G总)。
3、工作台到达第二高度
把工作台、动滑轮、工人作为一个整体进行受力分析,在竖直方向上受到重力(包括工作台和动滑轮的重力G总、工人的重力G人)、竖直向上的3股绳的拉力3F2。
根据物体受力平衡的条件:工作台匀速上升,处于平衡状态,则在竖直方向上受力和为零,即G总+G人=3F2。
根据结论:G总+G人=3F2,G人+G总=800N,则F2=800/3N。
根据机械效率、功的计算公式和结论:h2= W有’/ W总’,W有’=G人h,W总’=(G人+G总)h,则η2=G人/(G人+G总)。
根据结论:η1 :η2 =28:27,η1=(G人+G工)/(G人+G工+G总),η2=G人/(G人+G总),G人+G总=800N,G工=100N,则G人=600N,G总=200N。
根据结论:F1=300N,F2=800/3N,则F1:F2=9:8。
结语
滑轮组及其机械效率问题的解题思路:
选择合适的对象进行受力分析,找到各个力之间的数量关系;
根据相关力的计算公式求解力及其他相关物理量;
根据功及机械效率的计算公式求解有用功、总功及机械效率。
如果觉得《学霸分享:八年级物理力学真题解析及解题思路 为期末考加油助力》对你有帮助,请点赞、收藏,并留下你的观点哦!