Question

18．
（1）如圖甲所示的滑輪組，每個(gè)滑輪等重．不計(jì)繩重和摩擦，物體重G從200N開始逐漸增加，直到繩子被拉斷．每次均勻速拉動(dòng)繩子將物體提升同樣的高度．圖乙記錄了在此過程中滑輪組的機(jī)械效率隨物體重力的增加而變化的圖象．寫出從圖乙中可以獲得的信息：①該滑輪組在物重增加時(shí)機(jī)械效率變大（選填“變大，變小或不變”）；②每個(gè)滑輪重100N；③另外寫出一條從圖乙中獲得的物理信息（除了①、②外）．
（2）觀察圖丙中的電能表，你能獲取哪些與物理有關(guān)的信息，請(qǐng)你寫出三條
信息一：電能表的讀數(shù)為368.2kW•h
信息二：該電能表允許通過的最大電流為20A
信息三：這個(gè)電能表應(yīng)接在220V的電路中使用．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)圖判斷繩子段數(shù)n=4；①根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{Gh+{G}_{動(dòng)}h}$=$\frac{G}{G+{G}_{動(dòng)}}$分析滑輪組機(jī)械效率與物重的關(guān)系；
②先根據(jù)圖象讀出物重為200N時(shí)的機(jī)械效率，根據(jù)η=$\frac{G}{G+{G}_{動(dòng)}}$求出動(dòng)滑輪的重力；
③由圖可知物體在1800N時(shí)繩子斷了，此時(shí)最大拉力可用公式F=$\frac{1}{n}$（G+G_動(dòng)）進(jìn)行計(jì)算．
（2）從電能表上可以看出，額定電壓為220V，額定最大電流為20A，工作頻率為50Hz，消耗1kW•h電能轉(zhuǎn)數(shù)為720轉(zhuǎn)，此時(shí)電能表的讀數(shù)為368.2kW•h等．

解答 解：
（1）①不計(jì)繩重和摩擦，由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{Gh+{G}_{動(dòng)}h}$=$\frac{G}{G+{G}_{動(dòng)}}$可知，在動(dòng)滑輪的重力不變的情況下，物重增加時(shí)機(jī)械效率變大；
②由圖可知：當(dāng)物體重200N時(shí)，機(jī)械效率為50%；
由η=$\frac{G}{G+{G}_{動(dòng)}}$可得：50%=$\frac{200N}{200N+{G}_{動(dòng)}}$
解得G_動(dòng)=200N，
根據(jù)圖示可知，滑輪組有兩個(gè)動(dòng)滑輪，因此每個(gè)動(dòng)滑輪的重力為$\frac{1}{2}$×200N=100N；
③當(dāng)繩子要被拉斷時(shí)拉力最大，由圖可知物體在1800N時(shí)繩子斷了，
則最大拉力：F=$\frac{1}{4}$（1800N+200N）=500N．
（2）根據(jù)丙圖可以得到以下信息，任選三個(gè)都可以：
①電能表的讀數(shù)為368.2kW•h．
②該電能表允許通過的最大電流為20A．
③這個(gè)電能表應(yīng)接在220V的電路中使用．
④電能表測(cè)量電功所用的單位是kW•h．
⑤這個(gè)電能表在50Hz的交流電路中使用．
⑥接在這個(gè)電能表上的用電器，每消耗1千瓦時(shí)的電能，電能表上的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過720轉(zhuǎn)．
故答案為：（1）①變大；②100；③繩子承受的最大拉力為500N；
（2）①電能表的讀數(shù)為368.2kW•h；②該電能表允許通過的最大電流為20A；
③這個(gè)電能表應(yīng)接在220V的電路中使用．

點(diǎn)評(píng) （1）本題考查滑輪重、繩子拉力和物體重力的計(jì)算，要知道功的計(jì)算公式很多，特別是公式的變形公式更多，只有熟練記憶才能應(yīng)用方便．
（2）本題考查電能表的讀數(shù)和對(duì)電能表各參數(shù)物理意義的正確理解．