八年级物理滑轮组和浮力,如何掌握解题思路?老师:关注两个重点
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。
简单机械是八年级物理的重要知识点,它可以跟浮力、摩擦力、压力等知识点结合起来构成综合题,难度比较高,因此简单机械是物理期末考试的难点,本文就例题详细讲解这类综合题型的解题思路,希望能给同学们复习备考提供帮助。
例题
如图所示是利用起重机打捞水中物体的示意图,吊臂前端由滑轮组组成,动滑轮重100kg,绳重和摩擦不计。现在用此起重机从水中把上表面距水面5m,质量为1×10kg,体积为0.5m的物体G匀速提起,滑轮组上钢丝绳拉力F的功率为2kW (g=10N/kg,ρ水=1.0×10kg/m).求:
(1)物体完全浸没在水中时受到的浮力;
(2)物体露出水面前拉力做的功;
(3)物体露出水面前,滑轮组的机械效率多大?
1、求物体完全浸没在水中时受到的浮力
据浮力的计算公式和题目中的条件:F浮=ρ水V排g,ρ水=1.0×10kg/m,V排=V=0.5m,则物体完全浸没在水中时受到的浮力F浮=5000N。
2、求物体露出水面前拉力做的功
物体露出水面前,对物体作受力分析,物体在竖直方向上受到竖直向下的重力G和竖直向上的动滑轮对物体的拉力F拉、浮力F浮;根据题目中的条件:物体在起重机的拉力作用下匀速上升,则物体处于平衡状态;根据物体受力平衡的条件:物体在竖直方向上受力和为零,即G=F拉+F浮。
根据重力的计算公式和题目中的条件:G=mg,m=1×10kg,则物体的重力G=10000N。
根据结论:G=F拉+F浮,F浮=5000N,G=10000N,则作用在物体上的拉力F拉= G-F浮=5000N。
根据作用力与反作用力的关系和结论:物体对动滑轮的拉力F拉’和动滑轮对物体的拉力F拉相等,F拉=5000N,则物体对动滑轮的拉力F拉’=F拉=5000N。
对动滑轮进行受力分析,在竖直方向上受到竖直向下的重力G动、物体对动滑轮的拉力F拉’和竖直向上的3股钢丝绳对动滑轮的拉力3F;根据题目中的条件:动滑轮静止不动,则动滑轮处于平衡状态;根据物体受力平衡的条件:物体在竖直方向上受力和为零,则G动+F拉’=3F。
根据重力的计算公式和题目中的条件:G动=m动g,m动=100kg,则动滑轮的重力G动=1000N。
根据结论:G动+F拉’=3F,G动=1000N,F拉’=5000N,则滑轮组上钢丝绳拉力F=( G动+F拉’)/3=2000N。
根据功率的计算公式、题目中的条件和结论:P=Fv,F=2000N,P=2KW=2000W,则滑轮组上钢丝绳拉力F移动的速度v=P/F=1m/s。
根据题目中的条件和结论:物体上表面距水面h=5m,s=3h,则滑轮组上钢丝绳拉力F移动的距离s=15m。
根据路程的计算公式、题目中的条件和结论:s=vt,v =1m/s,s=15m,则物体从原来位置到露出水面需要的时间t=s/v=15s。
根据功的计算公式、题目中的条件和结论:W=Pt,P=2KW=2000W,t=15s,则物体露出水面前拉力做的功W=30000J。
3、求物体露出水面前,滑轮组的机械效率η
根据功的计算公式、题目中的条件和结论:W有=F拉’h,F拉’=5000N,h=5m,则W有=25000J。
根据机械效率的计算公式和结论:η=W有/W,W=30000J,W有=25000J,则η=83.3%。
结语
简单机械力学综合题的解题思路有以下两个重点:
第一、根据受力分析,确定各个力的数量关系
选取简单机械作用的对象、动滑轮等作为受力分析对象,确定系统中各个量之间的关系,特别注意如果题目中没有提到动滑轮的重力忽略不计,必须考虑动滑轮的自重,在计算滑轮组的机械效率时会发挥作用。
第二、根据计算公式,求得各相关物理量的值
在第一步得到各个力之间数量关系的基础上,进一步利用计算公式求解公式中的其他物理量。简单机械中计算力所做的功、系统的机械效率时,需要特别注意这两点:
1、某个力所做的功只与力的大小、力作用的距离有关,力的方向与力作用的距离必须在同一方向上。
2、计算机械效率时,有用功考虑是实际作用在滑轮组上的力所做的功,而不一定是物体的重力所做的功。
总之,只有掌握简单机械和力学的相关知识点,灵活地进行受力分析、运用计算公式,才能成功应对这类题型,为物理期末考试取得高分加油助力!
举报/反馈
最近更新远程教育
- 澳洲传媒专业分类
- 均胜电子获“蔚来质量卓越合作伙伴”奖
- 温差12℃!菏泽天气马上反转!
- 山东这三个家族进入2023胡润百富榜前100名
- 永定区:百舸争流绽芬芳 体育赛课促成长
- 花钱就能免试读博士?马鞍山一女硕士被骗12万元
- 国家级外贸转型升级基地魅力何在?海珠服装产业链转移考察团二次走进新塘
- 九九重阳 孝润童心 郑州市实验幼儿园开展重阳节主题活动
- 浪潮信息业绩失速股价受挫 国内算力景气度提升有望打开增量
- 凌晨三点上岗接驳,烟台公交集团顺利“跑完”烟台马拉松
- 中航大探索定向就业招生新模式 着力提高人才培养契合度
- 工匠精神融入高校课程体系的逻辑与策略
- 自考本科需要考多久?
- 郑州都市圈建设迈入新阶段 中原出“圈”再出发
- 行政人员“卡壳”高校教师资格证 职业晋升瓶颈待解
- 起猛了!这是“银角大王”在上课吧
- 物业服务哪家强?来普陀这场比武练兵中找答案
- 战火下加沙一大学的助教:在炮火中开设中文班,缓解孩子们的恐惧
- 原创世界羽联最新排名 翁泓阳上升三位
- 哈六中被授予全国中学生科普科幻作文“优秀生源基地”
- 山西聚焦“百亿工程”目标 推动高等教育高质量发展
- 全力打赢重点产业链攻坚战
- 大专学历可以直接报考中级会计师吗?
- 13国官员学者共议新时期高质量共建“一带一路”
- 金华周记(2023.9.25-10.1)