杠杆,滑轮,机械效率公式
机械效率公式汇总
机械效率：
① 定义：有用功跟总功的比值。
②公式：
斜面： 定滑轮：
动滑轮： 总 滑轮组：
③ 有用功总小于总功，所以机械效率总小于1 。通常用 百分数 表示。 例如：某滑轮机械效率为60%表示：有用功占总功的60% 。
滑轮组机械效率计算专题
滑轮组机械效率计算专题 一、复习目标： 1、了解滑轮组的特点 2、会解答简单的关于滑轮组机械效率的计算 二、知识储备： 1.对于简单机械来说，提升重物时，克服___________所做的功为有用功,实际拉力做的功为________.那么机械效率的计算公式可写作η=_____________. 2、在力学中，功包含两个必要的因素分别是和，计算功的公式W= 。克服重力做功的公式为W= ，克服阻力做功的公式为W= 。功率的计算公式P= = 。 3、计算机械效率的公式是。 三、典例解析： 例题：用滑轮组将重6×102N的物体匀速提高2m，拉力所做的功为2×103J，所用的时间为20s。求： （1）有用功；（2）拉力的功率；（3）该滑轮组的机械效率。 四、跟踪练习： 1、如图1是伍实同学在测量滑轮组的机械效率实验的图形，重物的质量 为100g，每个滑轮的质量都为50g，不计绳子与滑轮、滑轮轴之间的摩擦， 使用滑轮组使钩码匀速直线上升10㎝，则人的拉力大小为 N，有 用功为 J，额外功为 J，机械效率为。 步骤： 2、用如下图所示的滑轮组吊起重物，不计绳重和摩擦。 （1）当物重为150N时，绳端所用的拉力是60N，此时滑轮组的机械效率是多少？（2）当所吊重物为300N时，10s内重物被匀速提高2m时，绳端拉力做 功的功率是多少？此时滑轮组的机械效率是多少？
3、用如图3所示的滑轮组来匀速拉动钢锭，已知钢锭与地面的摩擦力F 1为 1200N ，若此时滑轮组的机械效率为80%，物体速度为1m/s ． ①拉绳的速度是多少？ ②拉绳的力F 至少为多大？ ③拉力的功率是多少？ ④如果想用更小的力拉动钢锭，请你提出一条可行性建议． 五、达标测试： 1、如图3所示，物重G 为600N ，用滑轮组将重物匀速提升5m ，所用的拉力F 为250N ，滑轮组的机械效率为_______；若不计摩擦，被提升的物重增加时，滑轮组的机械效率将________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 2、如图6所示，用一动滑轮拉一物体A 以0.5m/s 的速度在水平面上作匀速直线运动，物体A 重为20N ，受到的摩擦阻力是物重的0.2倍，水平拉力为2.5N ，则在2s 内拉力做的功是_______，滑轮的机械效率是______(不计滑轮重力) 3、下列关于功率和机械效率的说法中，正确的是（ ） A ．功率大的机械，做功一定多 B ．做功快的机械，功率一定大 C ．效率高的机械，功率一定大 D ．做功多的机械，效率一定高 4、关于机械效率，下列说法正确的是（ ） A.有用功越大，机械的机械效率就越高 B.额外功越大，机械的机械效率就越低 C.总功越大，机械的机械效率就越低 D.有用功与总功的比值越大，机械的机械效率就越高 F 1
滑轮组及斜面及机械效率
《滑轮组及斜面的机械效率》重难点精讲 一、滑轮组 1.定义：定滑轮、动滑轮组合成滑轮组。 2.特点：使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向，但费距离。 3.理想的滑轮组（不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力）拉力F=n 1 G 。 只忽略轮轴间的摩擦，则拉力F=n 1 (G 物+G 动) 绳子自由端移动距离s 是重物移动的距离h 的n 倍即s=nh 4.组装滑轮组方法：首先根据公式n= F G 或n=F )动G +物(G 求出绳子的股数n ； 确定动滑轮的个数（n 为偶数时动滑轮个数为 2n ,n 为奇数时动滑轮个数为2 1 n ；根据一动配一定，偶数减一定，变向加一定确定定滑轮的个数；最后根据“奇拴动偶拴定”的原则，结合题目的具体要求组装滑轮。 二、机械效率： 1.有用功：定义：对人们有用的功。 公式：W 有用 ＝Gh （提升重物）=W 总－W 额=ηW 总 斜面：W 有用 = Gh 2.额外功：定义：并非我们需要但又不得不做的功 公式：W 额 = W 总－W 有用=G 动h （忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组） 斜面：W 额 =f L 3.总功： 定义：有用功加额外功或动力所做的功 公式：W 总 =W 有用＋W 额=FS= W 有用／η 斜面：W 总 = fL+Gh=FL 4.机械效率：① 定义：有用功跟总功的比值。
② 公式： 斜 面： 定滑轮： 动滑轮： 滑轮组 ③ 有用功总小于总功，所以机械效率总小于1 。通常用 百分数 表示。某滑轮机械效率为60%表示有用功占总功的60% 。 ④提高机械效率的方法：减小机械（动滑轮及绳子）自重、减小机件间的摩擦，增大重物。 典型例题精析： 例：1．利用一个动滑轮将重70N 的物体匀速提高6m ，设动滑轮重10N ，绳重和摩 擦不计，则利用动滑轮所做的额外功是_____________，总功是___________，这个 滑轮组的机械效率是___________。 2．如图1所示，物重40N ，滑轮重10N ，用力F 匀速向上提起重物时，拉力F 的大小为_________，滑轮组的机械效率是___________。（绳重和摩擦不计） 3．如图3所示，物体A 的质量是100kg ，在力F 的作用下物体以0．5m/s 的速度沿水平方向匀速前进。若A 与水平面间的摩擦力为物重的1/2，滑轮组的机械效率为80%，则5s 内拉力的有用功是______J ，拉力F 是______N 。（g 取10N/kg ） 4．用图4所示的滑轮组甲和乙，提起同样重的物体时甲滑轮组的机械效率为η甲，乙滑轮组的机械效率为η乙，则可判定η甲______η乙；如果用乙滑轮组第一次提起重G 1的重物，机械效率为η1，第二次提起重为G 2的重物（G 1> G 2），机械效率为η2，则可判定η1______η2。（不考虑绳重和摩擦的影响，且动滑轮的重力相等） 点拨：题1、2可根据公式直接直接代入对应数据求值；题3中注意有用功为克服摩擦力做的功；题4中甲乙两滑轮组W 额相等，同时增加重物可提高滑轮组效率。 η W 有用 W 总 = η Gh FL = η Gh FS = Gh Fh = G F = η Gh FS = Gh F2h = G 2F = η Gh FS = Gh Fnh = G nF =
初三物理杠杆-滑轮及功-机械效率经典例题(附标准答案)
杠杆与滑轮 教学目的: 1、巩固杠杆五要素，掌握杠杆平衡条件 2、定滑轮、动滑轮的特点 教学难点：1、运用杠杆平衡条件进行相关的计算 2、理解吊起动滑轮的绳n的物理意义 知识点总结： 1、杠杆五要素：①支点：杠杆绕着转动的点②动力：使杠杆转动的力③阻力：阻碍杠杆转动的力④动力臂：从支点到动力作用线的垂直距离⑤阻力臂：从支点到阻力作用线的垂直距离 2、杠杆平衡条件(杠杆平衡原理)：动力×动力臂=阻力×阻力臂，用代数式表示为F1·L1=F2·L2。式中，F1表示动力，L1表示动力臂，F2表示阻力，L2表示阻力臂。 3、定滑轮：工作时，中间的轴固定不动的滑轮叫定滑轮。（实质是等臂杠杆） 特点：不能省力，但能改变力方向 动滑轮：工作时，轴随中午一起移动的滑轮叫动滑轮。 （实质是个动力臂为阻力臂二倍的杠杆） 特点：可以省力，但不改变力的方向 滑轮组：由若干个定滑轮和动滑轮组合在一起 典型例题解析
杠杆与滑轮： 例1：如图1—6—1（a ）所示的杠杆重；不计，O 为支点，AO ＝0.2m ，当在A 点悬吊一重6N 的物体，绳子的拉力F ＝3N 时，杠杆在水平位置平衡，在图中画出拉力矿的力臂l 2，力臂l 2为________m ． （a ） ` （b ） 图1—6—1 如图1—6—1（b ），画出杠杆OAB 示意图，找到支点O ，BC 为力的作用线，画出力臂l 2． 根据杠杆的平衡条件：G ·OA ＝Fl 2 代入数值：6N ×0.2m ＝3N ×l 2 l 2＝2×0.2 m ＝0.4 m 答案 力臂l 2如图1—6—1（b ），l 2为0.4m 例2：杠杆OA 在力F A 、FB 的作用下保持水平静止状态，如图1—6—5（a ）．杠杆的自重不计，O 为杠杆的支点，FB 的方向与OA 垂直，则下列关系式中一定正确的是 （ ） A ．F A ·OA ＝F B ·OB B ．F A ·OA ＜F B ·OB C ． B A F F ＝OB OA D ．F A ＞OA OB F B （a ） （b ） 图1—6—2
滑轮和斜面的机械效率专题+经典习题
滑轮和斜面的机械效率 一、探究影响滑轮组机械效率的因素 滑轮组的机械效率（不计摩擦） 物 轮 轮 物 物 轮 物 物 额外 有用 有用 总 有用 G G G G G h G h G h G W W W W W + = + = + = + = = 1 1 η 因此滑轮组的机械效率与物重与轮重有关： （1）滑轮越重，滑轮组的机械效率越低，可以理解为滑轮越重，做的额外功越多； （2）物体越重，滑轮组的机械效率越高，可以理解为做的有用功多，机械效率越高 例1．（2010安顺）在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某同学用如图所示的同一滑轮组分别做了三次实验，实验数据记录如下： (1)写出表中标有编号①、②和③的空格处的数据? (2)在实验操作中应该怎样拉动弹簧测力计? (3)分析实验数据，同一滑轮组的机械效率主要与什么因素有关?为什么? (4)不同滑轮组的机械效率又与其它哪些因素有关呢?(列举一例) 例题2．（09黔东南州）在“测滑轮组机械效率”的实验中，小强按正确方法操作，图9是他实验中的情景，下表是他记录的一组数据。 (1）由表中数据可计算出，滑 轮组对钩码做的有用功为 0.1J，人做的总功为______J。 (2）对以上两个计算结果进行 比较，其不合理之处是 ______________；结合弹簧测 力计放大图，可知小强的错误 是_____________________。 (3）在该次实验中，所测滑轮组的机械效率应该为______________。 例题3．(2010济宁)某实验小组探究影响滑轮组机械效率的因素的实验装置如图所示，实 验数据如下表。若不计摩擦，比较1和2两次的实验数据，可以看出滑轮组的机械效率与 ________________________________________有关；比较1和3两次的实验数据，可以看出滑轮组的机械效率与物理量次数 1 2 3 钩码重G/N 4 4 6 钩码上升高度h/m 0.1 0.1 0.1
杠杆滑轮机械效率习题
杠杆、滑轮、机械效率习题 一、填空题 1、一台起重机将重3000N 的货物提高3m。如果额外功是3000J，起重机做的有用功是________J，机械效率是______。 2、小明利用如图所示的装置沿水平方向将一个重2 000 N的物体A向左匀速拉动2m，物体A受到的摩擦力为600 N，作用在绳端的拉力为250 N，则拉力所做的功为_______J；物体重力所做功为_______ J；该装置的机械效率是_______． 3、在某工地的施工中，工人师傅用右图所示的装置拉起45kg的重物，所用拉力是200N，则该装置的机械效率为，若想进一步提高效率，可以对装置采取的措施是(答一项即可)：。 4、在电视剧《三国》中，有这样一个情景：一群士兵用力拉动一个杠杆，会将石块抛向敌方阵营。它是一个杠杆。要把石块抛出去，图中作用在A点的力 沿方向最小（填a、b或c）。 5、如图所示，秤砣的质量为100 g，秤杆的质量忽略不计，秤杆水平静止时，OA＝5 cm，OB＝25 cm．则被测物的质量为_______kg．若秤砣有缺损时，则杆秤所示的质量值_______（填“大于”、“等于”或“小于”）被测物的真实质量值． 6、如图所示，杠杆AC(刻度均匀，不计杠杆重)可绕支点O自由转动，在B点挂一重为G的物体。为使杠杆平衡，应在杠杆上的________点施加一个作用力，才能使作用力最小，该最小作用力与物重G的比值是________。 7、如图7所示，物体A和B所受重力均为30N（滑轮重、绳重和摩擦均不计），当用力F１和F２分别匀速提升A和B时，力F１的大小为 N，力F２的大小为 N。
8、如图所示，水平台上的物体A重50N，在水平向右的拉力F的作用下以5cm/s的速度做匀速直线运动，此时弹簧测力计的示数为10N，若滑轮重及绳与滑轮之间的摩擦忽略不计，则拉力F为______牛，物体A受到的摩擦力为______牛，拉力的功率为______W。 9、如图所示，物体重为100N，在水平拉力F的作用下，1秒钟内匀速前进2米，此时弹簧测力计的示数为10N（不计滑轮重及滑轮间的摩擦），则拉力F为N，绳子自由端移动的速度为m/s，物体所受摩擦阻为N。若以动滑轮为参照物，物体 是。 二、选择题 10、如图所示的剪刀中，要剪开较硬的物体，使用哪种最合适的是（） 11、在“研究杠杆的平衡条件”实验中，若实验时在杠杆的左端悬挂一个物体，右端用弹簧秤拉着，使杠杆在水平位置保持平衡，手拉着弹簧秤缓慢地沿图中虚线的位置1移动到2 (杠杆始终在水平位置保持平衡)，则弹簧秤的示数（） A．不断增大B．不断减小 C．先增大，后减小D．先减小，后增大12、如图所示，用方向不变的力F，将杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中，F的大小变化情况有( ) A．逐渐变大B．逐渐变小C．保持不变D．无法判定 13、使用如图3所示的装置匀速提起重物G，所用的拉力中，( ) A 、F1最大 B 、 F2最大 C 、 F3最大 D 、一样大 14、用不同机械将同样重物匀速提升，若不计摩擦和滑轮重，拉力F最小的是（）
滑轮与斜面机械效率题
精心整理 精心整理 一、滑轮和滑轮组 定滑轮——它的特点是提升重物时自身不上升。它相当于等臂杠杆，不省力，也不费力，但能改变力的方向。 动滑轮——它的特点是与重物一起升降。一般说动滑轮能省力，但费距离。但这与动滑轮的用法有关。 滑轮组——综合了定滑轮和动滑轮的特点，既可以省力，又可以改变力的方向。但是，任何机械都不省功！ 定滑轮动滑轮滑轮组绕法示例滑轮组绕法练习 题型一：滑轮----竖直方向上提升问题 1、如图所示，物体A 重20N ，滑轮重1N ，绳重不计，弹簧秤示数为25N ，则物体B 的重为2 3、若第11A 、2与地340N ，45A.100NB.200NC.50ND.150N 第1题第2题第3题第4题第5 题型一：滑轮组竖直放置（克服物体重力做功为有用功） 1、用如图所示的滑轮组吊起重物，不计绳重和摩擦。（1）当物重为150N 时，绳端所用的拉力是60N ，此时滑轮组的机械效率是多少？（2）当所吊重物为300N 时，10s 内重物被匀速提高2m 时，绳端拉力做功的功率是多少？此时滑轮组的机械效率是多
少？ 2、小明做“测滑轮组机械效率”实验时，用图中所示的滑轮，组装成滑轮组，请在图中画出使用该滑轮组时最省力的绕法。用此滑轮组将重为3.6N的物体匀速提起时，拉力的功率为0.36W，滑轮组的机械效率为75%。（忽略摩擦及绳重）求： （1）所需拉力为多大（2）绳子自由端移动的速度（3）动滑轮的总重。 3、如图11所示，重物A是体积为10dm3，密度为7.9×103kg/m3的实 心金属块，将它完全浸没在水中，始终未提出水面。若不计摩擦和动 滑轮重，要保持平衡，（g=10N／kg）求：（1）作用于绳端的拉力F 是多少？（2）若缓慢将重物A提升2m，拉力做的功是多少？（3）若 11 实际所用拉力为400N，此时该滑轮的效率是多少？ 题型二：滑轮组水平放置（克服物体受到地面对它的摩擦力做功为有用功） 1、如图所示，在50N的水平拉力F作用下,重800Ｎ的物体沿水平地面做匀速直线运动,物体与地面间滑动摩擦力为120Ｎ.求：（1）滑轮组的机械效率为多少？（ 物体的速度为0.2m/s,则1min内拉力做的功为多少？（3）拉力的功率是多少？ 2、如图是搬运工人用滑轮组将仓库中的货物沿水平轨道拉出的示意图。已知货物的质量为600kg，所受轨道的摩擦力为其重力的0.1倍，滑轮组的机械效率为75 若人以0.5m/s的速度匀速前行，经100s将货物拉出仓库，g取10N/kg,。求在此过程中：（1）人做的有用功为多大？（2）人的拉力为多大？（3）人拉力的功率为多大？ 题型三：斜面的机械效率（克服物体重力做功为有用功） 1、如图所示，斜面长S=10m，高h=4m．用沿斜面方向的推力F，将一个重为100N的物体由斜面底端A匀速推到顶端B．运动过程中物体克服摩擦力做了100J的功．求： (1)运动过程中克服物体的重力做的功；(2)斜面的机械效率；(3)推力F的大小． 2、如图所示装置将重为150N的物体匀速从斜面的底端拉至顶端。已 精心整理
第十一章简单机械和功知识归纳
简单机械和功知识点归纳 第一部分、杠杆和滑轮 一、杠杆 1、杠杆的定义：一根在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒就是杠杆。杠杆可以是直的硬棒，如撬棒等；也可以是弯的，如压井的把儿。 2、杠杆的五要素： 支点O:杠杆绕着转动的点。 动力F1: 使杠杆转动的力。 阻力F2:阻碍杠杆转动的力。 动力臂L1:从支点到动力作用线的距离。 阻力臂L2:从支点到阻力作用线的距离。 3、杠杆平衡:杠杆在力的作用下保持静止或匀速转动，杠杆就处于平衡状态。 杠杆的平衡条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂: F1L1= F2L2 注意：杠杆的平衡不是单独由力或力臂决定的，而是由它们的乘积来决定的。 能用杠杆的平衡条件解释、设计、解决有关问题，能进行简单计算。 4、杠杆分类： （1）省力杠杆：L1＞L2，F1＜F2。其动力臂L1大于阻力臂L2，平衡时动力F1小于阻力F2，即用较小的动力就可以克服较大的阻力。但是实际工作是动力移动的距离却比阻力移动的距离大，即要费距离。如撬起重物的撬棒，开启瓶盖的起子、铡草用的铡刀等，都属于这一类杠杆。 （2）费力杠杆：L1＜L2，F1＞F2。 这类杠杆的特点是动力臂L1小于阻力臂L2，平衡时动力F1大于阻力F2，即要用较大的动力才能克服阻力完成工作，但它的优点是杠杆工作时，动力移动较小的距离就能使阻力移动较大的距离。使工作方便，也就是省了距离。如缝纫机踏板、挖土的铁锨、大扫帚、夹煤块的火钳，这些杠杆都是费力杠杆。 （3）等臂杠杆：L1=L2，F1=F2。 这类杠杆的动力臂L1等于阻力臂L2，平衡时动力F1等于阻力F2，工作时既不省力也不费力，如天平、定滑轮就是等臂杠杆。 列表如下： 杠杆种类构造特点 应用举例优点缺点 省力杠杆L1＞L2 省力费距离钳子、起子 费力杠杆L1＜L2 省距离费力钓鱼杆、理发剪刀 等臂杠杆L1=L2 改变力的方向天平、翘翘板 注意：没有既省力、又省距离的杠杆。 二、定滑轮、动滑轮、滑轮组 5、定滑轮定义：轴固定不动的滑轮叫做定滑轮。特点：使用定滑轮不省力，但可以改变力的方向。 6、动滑轮定义：轴和物体一起移动的滑轮叫做动滑轮。特点：使用动滑轮可以省一半力，但不改变力的方向，且多移动一倍的距离。 7、滑轮组：由定滑轮和动滑轮组合而成的。特点：使用滑轮组会省力，可能会改变用力方向，一定费距离。 8、使用滑轮组时，重物和动滑轮由几段绳子承担，作用在绳子末端的拉力就是重物和动滑轮总重的几分之一，若动滑轮重不计，则F=G/n。
滑轮与斜面、机械设计效率经典题
一、滑轮和滑轮组 定滑轮——它的特点是提升重物时自身不上升。它相当于等臂杠杆，不省力，也不费力，但能改变力的方向。动滑轮——它的特点是与重物一起升降。一般说动滑轮能省力，但费距离。但这与动滑轮的用法有关。 滑轮组——综合了定滑轮和动滑轮的特点，既可以省力，又可以改变力的方向。但是，任何机械都不省功！ 定滑轮动滑轮滑轮组绕法示例滑轮组绕法练习 题型一：滑轮 ----- 竖直方向上提升问题 1、如图所示，物体A重20N，滑轮重1N，绳重不计，弹簧秤示数为25N，则物体B 的重为N。地面对物体A的支持力 N. 2、如图所示，已知物重为 G，则各图中的拉力 F 各为多少？（滑轮组及摩擦不计） 3、如图，是一工人师傅用于粉刷楼房外墙壁的升降装置示意图，上端固定在楼顶．若动滑轮质量为2.5kg，工作台质量为7.5kg，涂料和所有工具质量为20kg，工人师傅的质量为60kg，绳重及摩擦不计．当工作台停在距地面10m 高处时，工人师傅对绳子的拉力为N 第1 题第2 题第3 题 题型二:滑轮------- 水平方向上拉动物体 1、在图中，物体A 的重力为G，拉力F 的作用下，物体沿水平桌面做匀速直线运动，已知物体受到的摩擦力为f,则人对绳的拉力F 的大小等于（） A、0.5G B.2G C. 0.5f D.2f 2、如图所示，若拉力 F＝900 牛顿，物体 A 重1500 牛顿，不计滑轮重和绳与滑轮间摩擦。当绳子自由端移动 3 米，则沿水平方向匀速拉动物体A 前进时，物体A 与地面间摩擦力是牛顿，物体A 移动米。 3、如图所示，在水平面桌面上放一个200N 重的物体，物体与桌面的摩擦力为40N，匀速拉动物体时，水平拉力F 应为。 4、如图所示的装置中，已知重物G1=500N，重物G2=1200N，在不考虑摩擦和其他阻力情况下，使重物G1保持平衡的拉力F 应等于。 5、如图所示，当F=100N 时，物体匀速运动，则物体所受的摩擦力（） A. 100N B. 200N C. 50N D. 150N 第1 题第2 题第3 题第4 题第5 F
杠杆、滑轮及机械效率练习题
、 杠杆专项练习 一、下列杠杆中，O是支点，在图上画出F1、F2的力臂，并且用L1、L2表示它们: 二、应用杠杆原理F1l1=F2l2解决杠杆问题： 1、在均匀铁条的中点O处用线将其悬挂起来，铁条水平平衡，如图5(a)所示。若将OB弯折，如图(b)所示，则铁条将 [ ] A．A端下降，C端上升 B．A端上升，C端下降 C．仍然平衡 D．无法判断 【 2、在图2中，能够平衡的杠杆是图[ ] 3、一根不均匀木棒长1米，当用力F1=6牛竖直向上作用在它的A端时，刚能抬起A端，当用力F2=12牛竖直向上作用在它的B 端，刚能抬起它的B端，求此棒的重力和重心距A端的距离。 4、一根扁担长，前后两筐内分别装有300N和400N的货物。问：人肩挑处离前筐多远才能平衡（不计扁担及筐的质量） ！ 5、一根杠杆长1米，支点O在它的最左端，现将一G为90牛顿的重物放在距O点20厘米处，若使杠杆处于水平静止状态，则动力作用在杠杆最右端时，应向____时（左，中，右），动力最小，且动力的大小是______牛顿。 6、杠杆两端各挂有重力不相等的两块同种材料做成的实心金属块A、B，已知G A 7、一把杆秤不计自重，提纽到秤钩距离是4cm ，秤砣质量250g 。用来称质量是2kg 的物体，秤砣应离提纽多远，秤杆才平衡若秤杆长60cm ，则这把秤最大能称量多少千克的物体 《 8、身高几乎相同的兄弟二人，用长米的扁担抬一桶水，水桶挂在距哥哥肩米处的扁担上，桶和水共重300牛，问兄弟二人肩上各负担多大的力（不计扁担重） 9、一根轻质杠杆AB 长，当A 点挂质量为的实心铝块，B 端挂重物P 为9N 时，杠杆能平衡。 求：(l)支点O 离A 端距离． (2)将铝块一半浸入水中，如图所示时，要使杠杆仍保持平衡，应将支点O 向什么方向移动多少cm(ρ铝=×103kg ／m 3， g=10N ／kg) | 初中物理滑轮及滑轮组练习题 一、选择、填空 1．如图所示，通过定滑轮匀速提起重物G 时，向三个方向拉动的力分别为F 1、F 1、 F 1，则这三个力大小关系是（ ） A 、F 1最大 B 、F 2最大 C 、F 3最大 D 、一样大 ~ 2.下图中,甲物体重6N,乙物体重10N,弹簧测力计及摩擦均不计,则当甲、乙两物体静止时，弹簧测力计的读数为__________N ，物体乙所受的合力为__________N 。 3．如图表示三种不同的滑轮组，用它们提起重为G 的相同重物，在A 端所用的拉力分别为F 1=__________，F 1=_________，F 1=_________，不计滑轮本身的重和摩擦。 4．如图所示，滑轮A 是__________滑轮，它的作用是__________，滑轮B 是__________滑轮，它的作用是__________。整个装置叫__________，它的作用是_____ _____，若G=200N ，不计绳重和摩擦，则作用在绳子自由端的拉力F=__________N 时可使重物G 匀速上升。 5．如图所示，绳子与滑轮重不计，物体处于静止状态，如果m 1=5kg ，那么m 2应等于__________ kg 。 6、如图所示，用三个滑轮分别拉同一个物体，沿同一水平面做匀速直线运动，所用的拉力分别是F 1、F 2、F 3，比较它们的大小应是（ ） A 、F 1＞F 2＞F 3 B 、F 1＜F 2＜F 3 C 、F 2＞F 1＞F 3 D 、F 2＜F 1＜F 3 ! 、 F 2 F 3 A | GA M 1B M 2B F 1 F 2 F 3 杠杆和机械效率问题(初中物理知识竞赛辅 导) 物理竞赛辅导--- 杠杆和机械效率问题 1．小强在北京将一根质量分布均匀的条形磁铁用一条线悬挂起来，使它平衡并呈水平状态，悬线系住磁体的位置应在：（ ） A.磁体的重心处 B.磁体的某一磁极处 C.磁体重心的北侧 D.磁体重心的南侧 思路点拨 北京位于北半球，在地球的北半球表面处，地球磁场 对磁体北极的作用力F N 是斜向下指向北方，而对磁体南 极的作用力Fs 则与F N 方向相反，即斜向上指向南 方．在北京若以一线悬挂一均匀磁体使其在水平位置平 衡，如图所示，显然这时可将此磁体视为一根可绕悬点0转动的杠杆，在地磁场的作用下，此磁体的平衡位置必沿南北方向且其北极必指向北方．此时磁体受到自身的重力G(设其重心位于C 点)和地磁场对其南、北两极的作用力Fs 和F N ，由图可见，为使此杠杆能在图示位置上平衡，由杠杆平衡条件可以作出判断：悬点0应该在重心C 的北侧一些． 引申拓展 本题的解答中，有些同学由于考虑不仔细而错选了A ，认为悬线应系于磁体的重心处．得出这一错误答案的原因：一是根本忽略了地磁场力，只考虑磁体自身重力的作用；二是尽管考虑了地磁场力，却简单地认为地磁场力就是沿水平方向，而忽略了地磁场力相对于水平是略有倾斜的． 2．如图所示的装置中，均匀木棒AB 的A 端固定在铰链 上，悬线一端绕过某定滑轮，另一端套在木棒上使木棒保持 水平，现使线套逐渐向右移动，但始终保持木棒水平，则悬 线上的拉力（棒和悬线均足够长）（ ） A ．逐渐变小 B ．逐渐变大 C ．先逐渐变大，后又变小 D ．先逐渐变小，后又变大 思路点拨 如图所示，以 G 表示杆AB 的自重，a 表示杆的重心 到A 端的距离，T 表示悬线拉力的大小，L 表示作用于杆 AB 上的悬线拉力对A 点的力臂．把AB 视为一根可绕A 端 转动的杠杆，则由杠杆的平衡条件应有 G ·a ＝T ·L 由此得G L a T 当线套在杆上逐渐向右移动时，拉力T 的动力臂L 经历了先逐渐变大后又逐渐变小的过程，故悬线的拉力T 则是逐渐变小后逐渐变大． 3.某工厂设计了一个蓄水池（如图所示），水源A 罐的 夜面高度h 1保持不变。罐底有一个小出水口，面积为S 1。孔下通过一个截面积为S 2活塞与杠杆BC 相连。杠 杆可绕B 端上下转动，另一端有一个中空的圆柱形浮 子，横截面积为S 3，BO 是杠杆总长的3 1。原设计打算当杠杆水平时，浮子浸入水深为h 2，活塞恰好能赌住 出水口，但在使用时发现，活塞离出水口尚有极小一段 距离时，浮子便不再上浮，此时浮子没入水深为h 3。为了使活塞自动堵住出水 对“滑轮组机械效率”问题的讨论 “滑轮组的机械效率”是简单机械、功、机械效率等物理知识的综合应用，此类问题涉及有用功、额外功、总功、功率等诸多概念，许多学生由于对这些概念理解不深，不能正确领会这些概念间的区别与联系，往往在解题时感到困惑。下面就结合自己多年的教学体会，就以下四个问题谈一些看法。 一、首先要明确的几个物理概念 （1）有用功是由使用机械的目的所决定的。当用滑轮组沿竖直方向提升物体时，滑轮组对物体竖直向上的拉力做的功就是有用功。若使用滑轮组沿水平方向拉物体时，滑轮组对物体水平方向的拉力所做的功就是有用功。 （2）额外功是由机械克服本身的自重，相互接触物件间的摩擦阻力及绳重所做的功，而其中由于摩擦阻力及绳重所做的功是不易直接求出的，只能间接计算。 （3）总功是指动力对机械所做的功。一般情况下使用滑轮组做功时，动力作用于绳子自由端，但也偶有例外，因此找准动力很重要。 （4）绳子的自由端和动滑轮移动的距离之间有一定的几何关系。一般情况下为：或s=nh（其中：s是指绳的自由端移动的距离，L是指动滑轮或物体在水平方向移动的距离，n 是动力拉动滑轮绳子的股数，h是物体上升的高度）。 （5）由功的原理：“动力对机械所做的功等于机械克服阻力所做的功”。而机械克服阻力所做的功就包含了有用功和额外功。即：。 （6）机械效率是有用功与总功的比值，只能小于或等于1，并且无单位 二、当滑轮组沿水平方向拉物体时，忽略对动滑轮的重力做功 利用滑轮组沿水平方向拉物体时，总功为，有用功为，若物体沿水平方向做匀速直线运动，则物体受平衡力作用，应有：，这时滑轮组的 机械效率为 例1. 如图1所示，用一滑轮组拉着重为的汽车沿水平方向匀速移动，汽车所受的阻力为车重的0.03倍，此时要在绳端加以F=1000N的水平拉力，试求：①滑轮组的机械效率为多少？②若汽车移动的速度为0.2m/s，1min内拉力F做了多少J的功？（滑轮和绳的自重不计，绳足够长）。 用滑轮组匀速提升1400N的物体，绳子自由端的拉力是400N，拉力的功率是800W，滑轮组的机械效率是70%．求 （1）重物上升的速度． （2）若用此滑轮组提升1900N的物体，每段绳子承担的力是多少？（不计绳子和滑轮组的摩擦） 5．（2006?通州区一模）用滑轮组匀速提升重为2000N的物体，作用在绳子自由端的拉力大小为625N，拉力做功的功率为1250W，滑轮组的机械效率为80%．不计摩擦和绳重．求：（1）重物上升的速度； （2）如果使用这个滑轮组匀速提升重3500N的物体，那么每段绳子承担的力是多少？ 6．用滑轮组匀速提升重为2000N的物体，作用在绳子自由端的拉力大小为625N，拉力做功的功率为1250W，滑轮组的机械效率为80%，不计摩擦和绳重，求： （1）动滑轮上绳子的段数； （2）重物上升的速度； （3）如果使用这个滑轮组匀速提升3500N的物体，那么每段绳子承担的力是多少？ 7．（2014?阜宁县校级模拟）用滑轮组匀速提升重为1000N的物体，作用在绳子自由端的拉力大小为625N，拉力做功的功率为1250W，不计摩擦和绳重． （1）求重物上升的速度． （2 ）如果使用这个滑轮组匀速提升重为2000N的物体，那么每段绳子承担的力是多少？机械效率是多少？ 8．用滑轮组提升重2000N的物体，作用在绳子上的拉力大小为625N，拉力做功的功率是1250W，滑轮组的机械效率为80%，不计摩擦和绳重，求： （1）重物上升的速度； （2）使用这个滑轮组匀速提升重3500N的物体，每段绳子承担的力是多少？ （3）匀速提升重3500N的物体时，此滑轮组的机械效率是多少？ 9．（2011?阜新）现有一重为3000N的包装箱，工人师傅想把它搬到1.2m高的车厢上，他们用木板在车厢与地面之间搭成一个长度约为4m的简易斜面，如图所示，工人师傅站在地上用1200N的推力沿斜面把包装箱匀速推上车．求： （1）该斜面的机械效率是多少？ （2）包装箱在斜面上运动时所受摩擦力多大？ 姓名：_______________班级：_______________考号：_______________ 一、选择题 （每空？ 分，共？ 分） 1、.图所示的工具中，属于费力杠杆的是 2、观察图3所示的指甲刀的结构图，其中分析正确的是 A ．一个杠杆，且是省力杠杆 B ．两个杠杆，一个省力杠杆，一个费力杠杆 C ．三个杠杆，一个省力杠杆，两个费力杠杆 D ．三个杠杆，一个费力杠杆，两个省力杠杆 3、弹簧秤A 和B 及滑轮组均处于静止状态，F=10N ，若不考虑秤重，滑轮重及摩擦，弹簧秤A 和B 的示数分别为： 和30N; 和20N; 和20N; 和30N. 4、装置处于平衡状态，在不计滑轮重及绳子摩擦的情况下，G 1∶G 2 为： A 、1∶2 ; B 、1∶1 ; C 、2∶1 ; D 、3∶1. 5、在水平拉力F 的作用下, 物体A 匀速向右滑动时, 弹簧秤示数为10N, 不计滑轮重及滑轮与绳之间摩擦, 则水平拉力F 和物体A 与水平面之间的摩擦力f 的大小分别是： A．F=20N，f=20N; B．F=10N，f=20N; C．F=20N，f=10N; D．F=10N，f=10N. (不计滑轮重和摩擦) 6、如图所示，在竖直向上大小为10N的力F的作用下，重物A沿竖直方向匀速上升.已知重物A上升速度为s，不计滑轮重、绳重及绳与滑轮间的摩擦，则物体的重力大小和滑轮上升的速度分别为【】 A．20N s B．20N s C．5N s D．5N s 7、甲物重5N，乙物重3N，甲、乙均保持静止状态，不计弹簧测力计自重。则甲受到的合力和弹簧测力计的示数分别是： A．0，3N ; B．0，5N ; C．2N，5N ; D．2N，3N . 8、如图，绳及滑轮重不计，绳与滑轮的摩擦不计.若已知用 F=30N 的拉力可使物体沿水平地面匀速运动，那么，下列所求物理量正确的是（） A．可求物体重为60N B．可求物体重为90N C．可求物体受的摩擦力为60N D．可求物体受的摩擦力为90N 9、用图5所示的四种机械提起同一重物，不计机械自重和摩擦，最省力的是 10、不计滑轮重，G1=100牛，G2=500牛，若弹簧秤的读数为F1，物体G2对地面的压力为F2，则： =200牛; =300牛; =400牛; =200牛. 第13讲简单机械 第1课时杠杆和滑轮 杠杆 1．(2018·黑龙江)如图所示的简单机械中一定费力的是() A.起瓶器 B.撬棒 C.羊角锤 D.钓鱼竿 2．(2018·湘西)如图所示，大熊和小熊坐跷跷板．如果它们脚不着地，跷跷板在水平位置保持平衡时，下列说法正确的是() A．大熊和小熊的重力相等 B．大熊和小熊到支点的距离相等 C．他们各自的重力与各自的力臂的乘积相等 D．以上说法都正确 3．(2017·广安)如图所示是搬运砖头的独轮车，它是一个________(填“省力”或“费力”)杠杆．已知车厢和砖头的总重力G＝800 N，则人手向上的力F至少为________N. 4．(2018·襄阳)如图所示，画出图中力F的力臂并用字母l表示． 滑轮 5．如图所示为居民小区内的健身器材，它是由________个定滑轮组成的；定滑轮在使用时可以改变________；动滑轮在使用时________(填“能”或“不能”)省功． 6．(2017·济宁)小可在A端用如图所示的动滑轮匀速提起200 N的水桶，若不计绳重、滑轮重及摩擦，则人拉绳子A端的动力为________N；实际测量A端的拉力为110 N，不计绳重及摩擦，则滑轮重为________N. 7．(2017·邵阳)如图所示，物体在5 N的水平拉力F作用下，沿水平面以0.2 m/s的速度匀速运动了4 s，拉力F的功率为________W. 滑轮组 8．(2018·凉山)用一个动滑轮和一个定滑轮组成滑轮组来提升重物，请在图中画出最省力的绕法． 9．如图，物体重12 N，绳的重力和摩擦不计． (1)不计动滑轮重力，求绳子的拉力； (2)若计动滑轮重为3 N，求绳子的拉力； (3)要将物体提高1 m，绳子端应拉出多少？ (4)绳子端拉出6 m，此时物体被提高多少？ 1、如图所示，现将重为5N的物体A沿长，高的斜面匀速从底端拉到顶端，在此过程中，F的大小恒为3N，所有时间是12s，求： （1）物体A从底端到顶端的平均速度； （2）物体A从底端到顶端过程中拉力F的功率； （3）求此斜面的机械效率．（保留一位小数） 2、建筑工地用如图l7所示的简易滑轮组提升砖块，某工人将重500 N的砖块一次性匀速提升到离地面4 m高的砌墙处，所用拉力为200 N，时间为20 s，这次提升砖块过程中：(计算结果保留一位小数) 求:(1) 利用此滑轮组做的有用功； (2)工人做的总功； （3）工人做功的功率； (4)该滑轮组的机械效率。 3、在农村常有家庭挖井取水，小明同学某次用如图甲所示的滑轮组提土时，将重为100N的土以s的速度从井中匀速提升，此时拉力做的功W随时间t的变化图象如图乙所示．求： （1）拉力的功率； （2）滑轮组的机械效率； （3）拉力的大小． 4、“塔吊”是建筑工地上常见的起重设备，在汶川地震灾区救援现场，用“塔吊”可将很重的水泥板方便地吊起并安放到工作区域内。(g取10N／kg) (1)现有一“塔吊”如图所示，它有一水平臂AB，AO叫平衡臂，OB叫吊臂。C为可移动的滑轮组，C移动的范围是从O点到B点。已知：AO=10m，OB=50m。若“塔身”的宽度和铁架、滑轮组所受重力及摩擦均不计，在A端所装配重的质量为5t，要想起吊质量为的水泥板，为安全起吊，C应移动到离O多远的地方? (2)若“塔吊”20s内将质量为的水泥板匀速提高了4m，那么，“塔吊”提升水泥板的功率是多少?如果机械做的额外功是3×104J，“塔吊”的机械效率是多少? 5、如图甲所示装置中，物体甲重G甲＝150N，动滑轮重G轮＝50N，人重G人＝650N。轻杆AB可以绕O点转动，且OA∶OB＝5∶9。不计轴摩擦和绳重，当轻杆AB在水平位置时，整个装置处于平衡状态，地面对物体乙的支持力为F1＝210N。求： ⑴物体乙受到的重力G乙。 ⑵若用物体丙替换物体甲，并在物体乙的下方连接一个弹簧，如图乙所示，当轻杆AB 在水平位置时，整个装置处于平衡状态，弹簧对物体乙的作用力为F2＝780N。此时地面对人的支持力F3。 4．用滑轮组匀速提升1400N的物体，绳子自由端的拉力是400N，拉力的功率是800W，滑轮组的机械效率是70%．求 （1）重物上升的速度． （2）若用此滑轮组提升1900N的物体，每段绳子承担的力是多少？（不计绳子和滑轮组的摩擦） 5．（2006?通州区一模）用滑轮组匀速提升重为2000N的物体，作用在绳子自由端的拉力大小为625N，拉力做功的功率为1250W，滑轮组的机械效率为80%．不计摩擦和绳重．求：（1）重物上升的速度； （2）如果使用这个滑轮组匀速提升重3500N的物体，那么每段绳子承担的力是多少？ 6．用滑轮组匀速提升重为2000N的物体，作用在绳子自由端的拉力大小为625N，拉力做功的功率为1250W，滑轮组的机械效率为80%，不计摩擦和绳重，求： （1）动滑轮上绳子的段数； （2）重物上升的速度； （3）如果使用这个滑轮组匀速提升3500N的物体，那么每段绳子承担的力是多少？ 7．（2014?阜宁县校级模拟）用滑轮组匀速提升重为1000N的物体，作用在绳子自由端的拉力大小为625N，拉力做功的功率为1250W，不计摩擦和绳重． （1）求重物上升的速度． （2 ）如果使用这个滑轮组匀速提升重为2000N的物体，那么每段绳子承担的力是多少？机械效率是多少？ 8．用滑轮组提升重2000N的物体，作用在绳子上的拉力大小为625N，拉力做功的功率是1250W，滑轮组的机械效率为80%，不计摩擦和绳重，求： （1）重物上升的速度； （2）使用这个滑轮组匀速提升重3500N的物体，每段绳子承担的力是多少？ （3）匀速提升重3500N的物体时，此滑轮组的机械效率是多少？ 9．（2011?阜新）现有一重为3000N的包装箱，工人师傅想把它搬到1.2m高的车厢上，他们用木板在车厢与地面之间搭成一个长度约为4m的简易斜面，如图所示，工人师傅站在地上用1200N的推力沿斜面把包装箱匀速推上车．求： （1）该斜面的机械效率是多少？ （2）包装箱在斜面上运动时所受摩擦力多大？ 初三物理单元测试试卷 一、选择题：（每题2分，共30分） 1、下列属于费力杠杆的是（） A．开瓶盖起子 B．道钉撬 C．筷子 D．钢丝钳 2、学校升国旗的旗杆上有一滑轮，升旗时往下拉动绳子，国旗会上升，对于该滑轮，说法正确的是（）A．这是一个动滑轮，可省力 B．这是一个定滑轮，可省力 C．这是一个动滑轮，可改变施力方向 D．这是一个定滑轮，可改变施力方向 3、如图所示，在扶正被风吹倒的树木时，下列措施最合适的是（） A.绳直接系在A点 B.绳直接系在B点 C.在A点垫上橡皮，再系上绳 D.在B 垫上橡皮，再系上绳 4、如图所示,林雨将两只鸡蛋举高2米，所做的功最接近于（）： A. 1 J B. 0.1J C.2 J D. 0.2 J 5、某同学用一滑轮组分别将两个质量不等的重物在相等时间内匀速提升相同高度（不计绳重和摩擦），则两次拉升 重物过程中（） A．做的额外功相等 B．做功的功率相等 C．做的总功相等 D．机械效率相等 6、关于力、距离、功与功率的关系，下列说法正确的是（） A．力越大，功率越大 B．距离越长，功率越大 C．做功越多，功率越大 D．做功越快，功率越大 7．在滑轮组提升物体，当绳子自由端被拉下2m时，物体升高了0.5m，被提升物体的质量是20kg。若不计动滑轮重力和摩擦阻力，则拉绳子的力应为（） A．40N B．50N C．100N D．5N 8、在相同的水平推力作用下，使较重的A物体沿光滑的平面移动，较轻的B物体沿粗糙的平面移动，若移动相同的距离，则下列说法中正确的是（） A．推力对人物体做的功多 B．推力对B物体做的功多 C．推力对A物体和B物体做的功一样多． D．条件不足，无法比较推力对它们做功多少的关系 9、关于机械效率，下面说法正确的是（） A．功率越大的机械，机械效率越高 B．机械效率越低的机械，做的功越少 C．由于有用功总小于总功，所以机械效率总小于100％ D．有用功越大，机械效率越高 10、如图所示小明分别用甲乙两个滑轮把同一袋沙子从地面提到二楼，用甲滑轮 所做的总功为W1，机械效率为η1；用乙滑轮所做的总功为W2，机械效率为η2， 若不计绳重及 摩擦，则（） A．W1=W2 η1=η2 B．W1=W2 η1<η2 C．W1 专题复习杠杆与简单机械 一、杠杆：定义：在力的作用下绕着固定点转动的硬棒。 1、五要素——组成杠杆示意图 ①支点②动力③阻力④动力臂，从支点到动力作用线的距离； ⑤阻力臂，从支点到阻力作用线的距离； 2、画力臂方法：⑴找支点O；⑵画动力和阻力（实线），如果需要延长力的作用线（虚线）； ⑶画力臂（虚线，过支点垂直力的作用线作垂线）；⑷标力臂（大括号）。 3、研究杠杆的平衡条件：杠杆静止或匀速转动；动力×动力臂＝阻力×阻力臂；F1l1=F2l2 4、杠杆应用 O）的力臂 实验注意事项：实验前，应调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。（杠杆平衡时动力最小问题）1、某同学在做单臂俯卧撑运动，如图所示。他的重心在A点，所受重力为520N，他 将身体撑起处于平衡状态时，地面对手的支持力为N。 2、要使杠杆处于平衡状态，在A点分别作用的四个力中，最小的是（） A．F1 B．F2 C．F3 D．F4 2题图3题图 4题图 3、二个体积相等的实心铜球和铝球，挂于轻质杠杆两端，当支点O位于某处时，杠杆平衡，如图所示，现将两球慢慢浸没在水中后，要想使杠杆平衡，下述支点O的移动情况中正确的是（） A.向铜球侧移动 B.向铝球侧移动 C.不需要移动 D.无法判断 4、如图所示是一弯曲的杠杆，O是支点，OB=CA=4 cm，OC=3 cm。在B点挂一重物G=10 N，在A点加一力，要使杠杆平衡，力F最小值为多大？ O 二、 其他简单机械 1、定滑轮：定义：中间的轴固定不动的滑轮。实质：等臂杠杆。特点： 使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向。 （不计轮轴间摩擦）F=G ，绳子自由端移动距离S F (或速度v = 重物移动的距离S G (或速度v G ) 2、动滑轮：定义：和重物一起移动的滑轮。实质：动力臂为阻力臂2倍的 省力杠杆。特点：使用动滑轮能省一半的力，但不能改变动力的方向。 （不计轴间摩擦和动滑轮重力）F= 1 2G 只忽略轮轴间的摩擦则拉力F= 1 2(G 物+G 动)绳子自由端移动距离S F (或v F )=2倍的重物移动的距离“用虚线把重物和动滑轮从滑轮组隔离，以重物和动滑轮为研究对象” 5、有一个结构不明的滑轮组，只知道拉力F 向下拉绳子时，每拉下12m ，重物就 上升3m ，拉力F=400N ，重物为多大，试画出滑轮的结构图。 6、如图甲所示，用F=10N 的力，拉着物体在地面上匀速运动，则物体与地面的摩 擦力是多大？若物体向前移动1m ，绳子要拉过多少m ？ 6题图 7题图 7、如图所示，通过定滑轮匀速提起重物G 时，向三个方向拉动的力分别为F 1、F 2、F 3，则三个力大小关系是（ ） A.F 1最大 B.F 2最大 C.F 3最大 D.一样大 8、如图所示，用三种方法拉动同一物体在相同的水平地面上做匀速直线运动，所用的拉力分别是F 1、F 2、F 3。则（ ） A.F 1＞F 2＞F 3 B.F 1＜F 2＜F 3 C.F 2＞F 1＞F 3 D.F 2＜F 1＜F 3 4、轮轴与斜面 轮轴：两个半径不同的轮子固定在同一转轴上的装置叫做轮轴。半径较大的叫做轮，半径较小的叫做轴。 实质：轮轴是一个可以连续转动的杠杆。 特点： 由于轮的半径大于轴的半径，因此当动力作用 于轮上时，轮轴为省力杠杆；当动力作用在轴上时， 轮轴为费力杠杆。 斜面：斜面是一种可以省力但是费距离的简单机械。 F 1杠杆和机械效率问题(初中物理知识竞赛辅导)讲解学习
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