Question

運(yùn)用知識解決問題：
（1）行駛的火車不容易停下來，因?yàn)榛疖囉衉_____，要保持原來的運(yùn)動狀態(tài)．
（2）將氫氣球用細(xì)線系住，讓風(fēng)從右方水平吹來．清在框內(nèi)畫出氣球保持靜止時(shí)的受力示意圖．
（3）泥水含有泥沙，我們將單位體積泥水中泥沙的質(zhì)量稱作含沙量．若用ρ_泥水、ρ_水、ρ_沙（ρ_水＜ρ_沙）、H分別表示泥水的密度、清水的密度、干燥泥沙的密度、含沙量，請推導(dǎo)出ρ_泥水、ρ_水、ρ_沙、H的關(guān)系式：ρ_泥水=______；以下圖象中______反映了這一關(guān)系．

（4）如圖所示，要求滑輪組由4股繩子承擔(dān)物重，請用筆畫線代替繩子將滑輪組繞好．當(dāng)滑輪組提起重200N的物體時(shí)，機(jī)械效率為50%；若要使這個(gè)滑輪組省力，則提起的重物應(yīng)該超過多重？（不考慮滑輪與軸之間的摩擦及繩重）

Answer 1

解：（1）因?yàn)榛疖囉袘T性，要保持原來的運(yùn)動狀態(tài)慣性，所以行駛的火車不容易停下來；
（2）此時(shí)氣球受到重力G（豎直向下）、浮力F_浮（豎直向上）、拉力F_拉、風(fēng)吹的力F_風(fēng)，示意圖如圖所示；
（3）設(shè)泥水的體積為V，則含有沙子的質(zhì)量為HV，沙子的體積為，水的體積為V-，
∵m_水+m_沙=m_泥水，
即：ρ_水（V-）+HV=ρ_泥水V，
∴ρ_泥水=（1-）H+ρ_水，
由此可見，泥水的密度隨含沙量H的增大而增大，
圖甲反應(yīng)了這個(gè)關(guān)系；
（4）繩子股數(shù)n=4，所以繩子固定端在定滑輪上，繞線如圖所示；
∵η=====50%，
即：=50%，
解得：G_輪=200N，
∵不考慮滑輪與軸之間的摩擦及繩重，
∴F_拉=（G_物+G_輪）
當(dāng)F_拉＜G_物時(shí)，滑輪組省力；
即：
∴G_物＞G_輪=×200N≈66.7N．
故答案為：（1）慣性；（2）如圖所示；（3）（1-）H+ρ_水，甲；（4）如圖所示，66.7．
分析：（1）物體保持運(yùn)動狀態(tài)不變的性質(zhì)叫慣性，一切物體都具有慣性；
（2）將氫氣球用細(xì)線系住，讓風(fēng)從右方水平吹來，此時(shí)氣球受到重力、浮力、拉力、風(fēng)吹的力，畫出各力的示意圖；
（3）知道含沙量，設(shè)泥水的體積為V，則含有沙子的質(zhì)量為Hv，沙子的體積為，水的體積為V-，根據(jù)水的質(zhì)量加上沙子的質(zhì)量等于泥水的質(zhì)量求泥水的密度；可見泥水的密度隨含沙量的增大而增大，與提供的圖象對比得出答案；
（4）滑輪組由4股繩子承擔(dān)物重，繩子的開始端應(yīng)在定滑輪的下掛鉤，從定滑輪的下掛鉤開始繞起，依次通過動滑輪、定滑輪而成；
在不考慮滑輪與軸之間的摩擦及繩重時(shí)，影響機(jī)械效率的是動滑輪的重力，克服物重做的功為有用功，克服動滑輪重力做的功為額外功，總功等于有用功與總功的和，機(jī)械效率等于有用功與總功的比值，據(jù)此求動滑輪重；
若要省力，拉力必須小于物重，根據(jù)F_拉=（G_物+G_輪）求物重大小范圍．
點(diǎn)評：本題是一道力學(xué)綜合題，要求靈活選用所學(xué)知識進(jìn)行分析解決．