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這道物理題竟難倒半數(shù)初中尖子生!學(xué)霸的解題秘訣曝光!

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你是不是覺(jué)得初中物理很簡(jiǎn)單?但最近一道關(guān)于塔吊的杠桿滑輪綜合題,卻讓超過(guò)一半的尖子生栽了跟頭!這道題看似普通,卻暗藏玄機(jī),不僅考察杠桿平衡、滑輪組效率,還涉及功率和機(jī)械功的計(jì)算。今天,我們就來(lái)徹底拆解這道題,看看學(xué)霸們是如何輕松拿分的!掌握了解題思路,物理成績(jī)想不提高都難!

咱們先來(lái)看這道題。

題目回顧:塔吊中的物理奧秘

題目描述的是一個(gè)塔吊的簡(jiǎn)化模型,水平臂可以看作杠桿,配重和起吊重物的滑輪組可以在杠桿上移動(dòng)。題目給出了滑輪組提升重物的具體數(shù)據(jù):重物重500N,提升高度10m,用時(shí)20秒,拉力為300N。然后問(wèn)我們四個(gè)選項(xiàng)中哪個(gè)是錯(cuò)誤的。

乍一看,四個(gè)選項(xiàng)似乎都在考基本概念,但稍不注意就會(huì)掉進(jìn)出題人的陷阱。接下來(lái),我們逐一分析每個(gè)選項(xiàng),看看哪些是“坑”,哪些是“真知”。

選項(xiàng) A:拉力 F 的功率為 300W

我們知道功率就是表示做功快慢的物理量。要算拉力 F 的功率,我們得先知道拉力做了多少功,以及時(shí)間。拉力 F 是 300 牛,重物被提升了 10 米,因?yàn)榛喗M的特點(diǎn),繩子自由端移動(dòng)的距離是重物提升距離的 2 倍,也就是 20 米。那拉力做的功就是拉力 F 乘以繩子自由端移動(dòng)的距離,也就是 300 牛乘以 20 米,得到 6000 焦。又知道用了 20 秒,那功率就是功除以時(shí)間,6000 焦除以 20 秒,正好是 300 瓦。所以選項(xiàng) A 是正確的,不符合題目要求。

陷阱提示:很多同學(xué)會(huì)忽略滑輪組繩子繞法對(duì)距離的影響,直接誤算功率。

選項(xiàng) B:滑輪組的機(jī)械效率為 60%

機(jī)械效率就是有用功占總功的比例。在這個(gè)滑輪組提升重物的過(guò)程中,有用功就是把重物提起來(lái)做的功,也就是重物的重力乘以重物提升的高度,500 牛乘以 10 米,得到 5000 焦??偣褪莿偛潘愕睦ψ龅墓?,是 6000 焦。那機(jī)械效率就是有用功除以總功,5000 焦除以 6000 焦,算出來(lái)約是 83.3%,不是 60%。所以選項(xiàng) B 錯(cuò)誤,符合題目要求。

陷阱提示:出題人故意用錯(cuò)誤的效率值迷惑你,如果你沒(méi)親自算一遍,很容易被忽悠!

選項(xiàng) C:拉力所做的功為 3000J

前面算選項(xiàng) A 的時(shí)候我們已經(jīng)算過(guò)拉力做的功啦,拉力 F 是 300 牛,繩子自由端移動(dòng) 20 米,功等于力乘以距離,300 牛乘以 20 米,是 6000 焦,不是 3000 焦。所以選項(xiàng) C 是錯(cuò)誤的,符合題目要求。

陷阱提示:要一眼看出拉力做的功就是總功!

選項(xiàng) D:當(dāng)所吊重物向 B 端移動(dòng)時(shí),配重應(yīng)適當(dāng)向 O 點(diǎn)移動(dòng)

我們把這個(gè)塔吊的杠桿模型想象一下,重物在 OB 端,就像在蹺蹺板的一頭,配重在 AO 端,是另一頭。當(dāng)重物往 B 端移動(dòng),就相當(dāng)于在蹺蹺板的這一頭加了更大的力,為了讓杠桿還能平衡,就像蹺蹺板還能保持兩邊差不多平,配重就得往 O 點(diǎn)移動(dòng),讓配重這邊的力臂變小,這樣才能平衡。所以選項(xiàng) D 是正確的,不符合題目要求。

陷阱提示:杠桿平衡問(wèn)題要時(shí)刻記住“力×力臂”守恒,配重的移動(dòng)方向容易搞反!

通過(guò)這道題,咱們能看出來(lái)初中物理的杠桿和滑輪綜合題,確實(shí)需要把各個(gè)知識(shí)點(diǎn)都理解透徹,還得會(huì)靈活運(yùn)用。很多孩子一看到這種題就犯怵,其實(shí)只要把每個(gè)小知識(shí)點(diǎn)都搞清楚,像搭積木一樣,一塊一塊搭起來(lái),難題也就不難了。

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