初中物理滑轮组的设计与组装试题

按题目要求作图：
（1）站在地面上的人想用尽可能小的力提升水桶．请在图中画出滑轮组绳子的绕法；
（2）一根均匀直杆可绕点O转动，其中点A处挂一重物G，画出G所受重力示意图并作出杠杆在图示位置平衡时作用在B点上最小力的示意图；
（3）按要求将图所示的电路连接好。要求：开关闭合时，两灯都能发光且两灯并联，电流表测量干路中的电流 (两灯的电阻均大于10Ω)。

如图所示，某人站在A处通过一根绳和两个滑轮匀速提起物体B，所用的拉力F=100N，物体B重300N（不计滑轮重和绳重，不计摩擦力）．画出滑轮组的绕线．

按题目要求作图：

（1）如图甲所示，作出力F的力臂。
（2）请在图乙中画出使用该滑轮组最省力的绕线方式。
（3）如图丙是某同学连接的实物电路，在答题纸虚线框中画出该电路的电路图。

(6分)
(1)如图甲所示，用螺丝刀撬起图钉，请在图上画出螺丝刀受到图钉阻力F₂的力臂L₂；并画出作用在螺丝刀柄上A点的最小动力F₁的示意图。
(2)如图乙所示，杠杆在力F₁、F₂作用下处于平衡状态，L₁为F₁的力臂。请在图中作出F₂的力臂L₂及力F₁。
(3)如图丙所示，一个站在地面上的工人利用滑轮组将重物G提起来，请画出滑轮组的绕线。

A

            甲                          乙                      丙

按照题目要求作图
（1）在图中为使杠杆OA保持静止，画出在A点所加最小的力F₁的示意图和阻力F₂的力臂l₂。

（2）在图中，一个站在地面上的工人利用滑轮组将重物G提起来，请在图中画出滑轮组的绕线。

（3）按图中的实物图在虚线框内画出对应的电路图。

作图题（每图2分，共6分）

（1）如图所示的钢丝钳，其中A是剪钢丝处，B为手的用力点，O为转动轴（支点），右图为单侧钳柄及相连部分示意图．请在右图中画出钢丝钳剪钢丝时的动力臂L₁和阻力F₂。
（2）通过图示滑轮组向上提升重物，请画出最省力的绕绳方法。
（3）请在图中画出用此杠杆提升物体时的最小力的示意图（O为支点）

按照题目要求作图：

（1）如图甲所示，用螺丝刀撬图钉，O为支点，请画出动力F_l的力臂L₁和阻力F₂.
（2）如图，用滑轮组提升重物，请在图中画出拉力F＝G/3的绳子的绕法。（不计动滑轮、绳重和摩擦）。

作图：①如图所示，用滑轮组提升重物，请在图中画出最省力的绕线方法。
②如图所示，用一根硬棒撬一个大石块，棒的上端A是动力作用点．若用最小的力撬动石块，请标出此时杠杆的支点O并画出最小力F及动力臂L．
③如图所示，轻质杠杆可绕O转动，杠杆上吊一重物G，在动力F作用下，杠杆静止在水平位置，图中为F的力臂，请在图中作出动力F及阻力臂L^/的示意图（温馨提示：注意标明力F的方向和作用点）。

(8分)瑞瑞同学家住楼上，最近正在装修房子，需要搬运装修材料，但有些材料由于楼道过窄不方便搬运，于是瑞瑞建议采用如图所示的滑轮组，这样站在地上就可以把材料运上楼若某次搬运的材料重765N，被提升的高度为10m，人所用的拉力为450N．求：

(1)请你帮助瑞瑞画出滑轮组的绕线示意图．
(2)用滑轮组提升材料时做的有用功是多少?
(3)该滑轮组的机械效率是多少?
(4)随后，瑞瑞同学查阅了有关机械效率知识的资料，看到下表中的一组数据，请你找出这些机械设备效率的共同特点．  

按照图的要求画出滑轮组的绕绳方法（不计滑轮重、绳重及摩擦）

山东临淄管仲纪念馆内有一口铜钟，质量为2t. 2013年4月，一男子钻到钟下玩耍，其他游客转动铜钟导致悬挂钟的绳索被扭断，该男子被困于钟内．闻讯赶到的消防员们迅速组装好滑轮组、站在地面一起向下拉绳将铜钟吊起，该男子趁机从钟下爬出脱困．(g取10N/kg)
问：

(l)消防员们站在地面一起向下拉绳将铜钟吊起，请画出最省力的绳子绕法．
(2)消防员们在绳子自由端共施加4000N的力，使铜钟在1min内匀速缓慢上升60cm，请计算绳子自由端拉力做功的功率．
(3)此过程中滑轮组的机械效率是多少？

如图所示（滑轮组的绕绳未画出），人以600N的力向下拉动绕在滑轮组的绳子一端10秒，使绳端向下移动了1.5m，重物匀速上升了0.5m，已知滑轮组的机械效率为70%（g=10N/kg）．

（1）按题意画出滑轮组的绕绳．
（2）人所做功的功率多大？
（3）被吊起的重物质量多大？

2012年6月，我国自主设计的载人潜水器“蛟龙号”，实验下潜7000m达到一个新的深度．试验经历了以下主要过程：母船用新型的吊装设备将潜水器投放到海中；潜水器缓慢竖直下潜和上升；吊装设备将潜水器吊上母船．如图是母船的吊装设备的示意图，图中虚线框中是滑轮组（未画出），电动机拉放滑轮组绳子自由端，挂钩挂着潜水器．吊装设备缓慢地将潜水器投放到海中，然后，潜水器下潜用时t₁=6h，到达7000m出停留t₂=0.5h，上升用时t₃=3.5h．潜水器上升到海面后，挂钩挂着潜水器离开水面后，缓慢匀速竖直上升高度h=6m，在这个过程中电动机拉滑轮组绳子自由端的拉力F₁=5.5×10⁴N，滑轮组的机械效率η=80%．
已知潜水器总质量（含潜水员）m=2.2×10⁴kg，体积V=20m³，水的密度ρ₁=1.0×10³kg/m³，海水的密度ρ₂=1.03×10³kg/m³，g取10N/kg．不计绳和挂钩的质量，不考虑空气阻力，不考虑潜水器离开海面后海水对潜水器质量的影响．求：

（1）吊装设备将潜水器投放至刚被海水浸没时，挂钩的拉力是多大？
（2）潜水器从开始下潜到返回海面的整个过程中，平均速度是多少米/秒？
（3）滑轮组中，与动滑轮相连的绳子是多少段？

按照题目要求作图：

(1)在图甲中画出斜面上的物体所受重力的示意图．
(2)在图乙中画出使杠杆OA平衡时最小动力F1的方向和阻力F2的力臂l2．
(3)在图丙中用一个动滑轮和两个定滑轮组成的滑轮组提升重物A，要求作用在绳自由端的拉力方向向下，有三段绳子承担物重，请在图中画出绳的绕法．
(4)如图丁所示，MN为空气与水的分界面，AO为入射光线，入射点为O，在图中画出折射光线并标出折射角y．

(1)用笔画线将图中的三孔插座、开关、螺口灯泡等未接好的元件的导线连接好

(2)小黄坐的位置与电视机红外线接收窗口间有张椅子，如图所示。若不移动位置仍要遥控电视，在图中画出遥控器发出红外线传播到电视机红外线接收窗口的光路

(3)工人站在地面上，用图所示的滑轮组向下用力将木箱A提起，画出滑轮组绕绳情况.