4.請畫出如圖使繩子的拉力最小的滑輪組繞線.

分析 要使滑輪組省力,就是使最多的繩子段數(shù)來承擔動滑輪的拉力,圖中滑輪組由一個動滑輪和一個定滑輪組成,有兩種繞線方法.若n為偶數(shù),繩子固定端在定滑輪上;若n為奇數(shù),繩子固定端在動滑輪上;即:“奇動偶定”.

解答 解:n為奇數(shù)時,承擔物重的有3段繩子,此時最省力,根據(jù)奇動偶定,繩子的固定端在動滑輪上,如圖所示:

點評 本題考查了滑輪組的組裝.滑輪組的組裝有兩種方法,從定滑輪繞起或從動滑輪繞起.從動滑輪開始繞,承擔物重的繩子段數(shù)多.

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為了研究不同彈性物體發(fā)生形變時的彈性勢能與哪些因素有關,通過有關實驗探究,取得數(shù)據(jù)如下(其中:S為金屬絲的橫截面積,L0為金屬絲的原長,△L為金屬絲的伸長,Ep為金屬絲具有的彈性勢能):
材料S/m2L0/m△L/mEp/J
3×10-611×10-30.165
3×10-611×10-30.3
6×10-611×10-30.33
3×10-621×10-30.15
6×10-612×10-31.32
(1)Ep=k$\frac{S(△L)^{2}}{{L}_{0}}$,其中k與彈性體的材料有關,材料不同,k值一般不同.上述實驗中銅的k值k=5.5×1010J/m3(填上數(shù)值和單位).
(2)若要讓粗細相同、原長不同的銅絲伸長相同的長度,則銅絲的彈性勢能Ep與銅絲原長L0的關系可以用圖象中的圖線c表示.
(3)要使面積為90×10-6m2、原長為2.5m的鋼絲獲得0.9J的彈性勢能,則需將該鋼絲拉伸0.5×10-3m.

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