(2008•青岛)综合计算题(1)用n股绳子组成的滑轮组,提起重力为G的物体.若动滑轮的重力为G0,忽略轴间的摩擦和绳重

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  • 解题思路:(1)拉力通过的距离S=nh,滑轮组不省力是指F≥G,代入η=

    W

    W

    即可证明;

    (2)当滑片P移动到a端时,电路只有R1工作,根据P=I2R求出此时的R1消耗的功率;

    当滑片P移动到b端时,R1R2串联,根据欧姆定律根据P=I2R求出此时的R1消耗的功率;

    再根据当滑片P分别移动到a、b两端时,R1消耗的功率之比为9:4,求出就可R1的阻值;根据欧姆定律,可求R2两端的电压,即滑片P移动到b端时电压表的示数.

    (1)因用n股绳子组成的滑轮组,所以

    η=

    W有

    W总=[Gh/FS]=[G/nF].

    当该滑轮组不省力时,即F≥G,η=[G/nF]≤[1/n];

    (2)当滑片P移动到a端时,电路只有R1工作,电流表示数为0.3A,

    电源电压U=0.3R1

    R1消耗的功率为Pa=Ia2R1=

    U2

    R1 …①

    当滑片P移动到b端时,R1R2串联,R2=15Ω

    由欧姆定律可知Ib=

    U

    R总=

    U

    R1+R2;

    此时R1消耗的功率为Pb=Ib2R1=(

    U

    R1+R2)2R1…②

    Pa:Pb=9:4,即

    U2

    R1:(

    U

    R1+R2)2R1=9:4

    解得R1=2R2=30Ω,把R1=30Ω代入①②等式可得

    U=9V,Ib=0.2A

    ②滑片P移动到b端时,电压表测量R2的电压;

    由欧姆定律可知U2=IR2=0.2A×15Ω=3V

    答:(1)R1的阻值为30Ω;(2)滑片P移动到b端时电压表的示数为3V.

    点评:

    本题考点: 滑轮(组)的机械效率;欧姆定律的应用;电功率的计算.

    考点点评: (1)要想证明滑轮组的机械效率小于1,只要把已知条件带入效率公式即可;

    (2)解决问题的关键是,通过滑片移动的位置,来判断电路的情况,根据欧姆定律和电功率公式即可求出.