1、6.66.6探究滑轮的作用探究滑轮的作用 一、目标要求一、目标要求 目标要求目标要求重、难点重、难点 理解滑轮的原理 知道滑轮的作用 定滑轮、动滑轮的作用重点 认识滑轮的实质难点 判断滑轮组的省力情况难点 二、知识点解析二、知识点解析 1.滑轮分类:_、_、滑轮组。 2.定滑轮: (1)使用时滑轮轴位置固定 (2)特点:不省力,拉力 FG物,可改变拉力_。 (3)定滑轮实质上是一个_杠杆。 3.动滑轮: (1)使用时滑轮和重物一起移动 (2)特点:省一半的_,拉力 2 )( 动物 GG F,但不能改变拉力_。 (3)使用动滑轮时,拉力要_。 (4)动滑轮实质上是一个动力臂等于阻力臂_倍的杠杆。
2、 4.滑轮组 (1)滑轮组是定滑轮和动滑轮的组合。 (2)滑轮组省力判断:使用滑轮组吊重物时,若动滑轮重和摩擦不计,动滑轮被几股 绳子吊起,所用的拉力就是物重的几分之一。 公式: n GG F )( 动物 (3)根据要求绕滑轮组,先确定绳子拴在哪一个滑轮:奇动偶定。 三、考查方向三、考查方向 1.1.滑轮组绳子的绕法作图滑轮组绳子的绕法作图 典例一典例一:(2021广东阳江市广东阳江市九年级期末九年级期末)如图所示,站在 A 处的小慧用一根绳子和滑 轮组拉斜面的小车,请画出正确的绕线。 2.2.机械的应用实例机械的应用实例 典例二:典例二:(2021全国九年级)全国九年级)下列简单机械,在使用
3、中可以省距离的是() A筷子 B盘山公路 C起瓶器 D方向盘 四、模拟训练四、模拟训练 一、基础练习一、基础练习 1(2020山西晋中市山西晋中市八年级期末)八年级期末)简单机械与人类的生产活动息息相关,以下简单 机械属于费力的是() A滑轮组提升重物 B自拍杆自拍 C起子起盖 D手拉行李箱 2(2020湖北荆州市湖北荆州市八年级期末)八年级期末)小明同学在做“研究动滑轮特点”的实验时,进行 了正确操作,并记录数据如下表,分析数据后发现,实验结果与课本中“使用动滑轮能省一 半力”的结论不符。面对这一事实,下列做法中不可取的是() 实验次 数 物重 G/N 拉力 F/N 11.00.65 21.
4、50.90 32.01.15 A与同学分析出现问题的原因 B根据实验数据推知课本结论是错误的 C改进实验条件,重新实验 D查阅资料,了解结论的适用条件 3(2020湖北荆州市湖北荆州市八年级期末)八年级期末)如图所示的是利用定滑轮匀速提升物体的三种方 法,所用拉力分别是 F1、F2和 F3,则下列式子中正确的是() AF1F2F3BF1F2F3CF1=F2=F3DF2F1F3 4(2020山西临汾市山西临汾市八年级期末)八年级期末)如图所示,相同的两个物体分别挂在两个滑轮下 绳重及摩擦忽略不计,当分别用力匀速提起物体时,下列说法合理的是() A左图省力B右图省距离 C左图机械效率高D两图机械效
5、率一样高 5(2021全国九年级全国九年级)杠杆根据省力、费力的情况可以分为三类,下列工具属于同一 类的是() 镊子 天平 定滑轮 开瓶器 ABCD 6(2021全国九年级全国九年级)用一个重为 20N 动滑轮,匀速提升重为 100N 的物体,绳重及 摩擦不计所用的拉力 F 是() A50NB60NC70ND120N 7(2020四川省乐山市第五中学八年级期末四川省乐山市第五中学八年级期末)用滑轮按图甲、乙、丙所示三种不同方 式,拉着同一物体在水平面上做匀速直线运动,拉力分别是 F1、F2、F3,则() AF1F2F3BF2F3F1CF2F1F3DF3F1F2 8.(2021射阳县第二初级中学
6、九年级期末)射阳县第二初级中学九年级期末)下图是使用简单机械匀速提升同一物体的 四种方式(不计机械重和摩擦),其中所需动力最小的是() ABCD 9.(2021陕西西安市陕西西安市九年级期末)九年级期末)如图所示,旗杆顶部安装着一个_(选填“定” 或“动”)滑轮,若五星红旗的总重为 2N,不计摩擦,当五星红旗匀速上升时,旗手对绳的 拉力的大小为_N。 10.(2020江苏盐城市江苏盐城市九年级月考九年级月考)如图所示,某风景区的一段盘山公路,要把上山的 公路修成这般模样,是因为盘山公路相当于简单机械中的_,使用它可以_(选填 “省力”、“省距离”或“省功”)。 11. (2020山东临沂市山东
7、临沂市八年级期末八年级期末) 两个滑轮按如图所示方式组合, 其中 A 是_ 滑轮;B 滑轮的作用是_。 12. (2020江苏泰州市江苏泰州市九年级期中九年级期中) 李老师自驾游新疆, 看祖国的大好河山, 途经山地, 过盘山公路时,经常要旋动方向盘让汽车保持在自己的行道线内。从简单机械的角度来看, 盘山公路相当于_,方向盘相当于_(以上两空选填“杠杆”、“轮轴”、“斜面”或“滑 轮”)。 13.(2021江苏常州市江苏常州市九年级期末)九年级期末)如图甲、乙所示,分别用 F1、F2匀速提升重力均 为 G 的物体,不计滑轮、绳子自重以及轮、轴间摩擦,图甲中的滑轮可以看做_(省 力/等臂/费力)
8、杠杆, 图乙中的滑轮可以看做_ (省力/等臂/费力) 杠杆, F1: F2=_。 14.(2021全国八年级课时练习全国八年级课时练习)如图(a)、(b)所示,分别用力 F1、F2匀速提升重 为 10N 的物体,图(a)中的滑轮作用是_,若不计摩擦、绳重和滑轮重力,力 F1的 大小为_N,力 F2的大小为_N。 15.(2021江苏省泰州市苏陈中学九年级期末)江苏省泰州市苏陈中学九年级期末)在水平桌面上放一个 200N 的重物,现 用如图所示装置将物体匀速拉动, 物体与桌面的摩擦力是 48N, 不考虑滑轮重力和滑轮与绳 间摩擦,水平拉力 F 为_N。若绳子自由端移动速度为 0.9m/s,则物体
9、移动速度为 _。 16.(2020江苏盐城市江苏盐城市九年级月考)九年级月考)在图中画出工人提起重物最省力的绕绳方法。 17.(2020盐城市大丰区实验初级中学九年级月考盐城市大丰区实验初级中学九年级月考)通过图示滑轮组提升重物,请画出 最省力绕绳方法。 二、提升练习二、提升练习 1.(2021全国八年级课时练习)全国八年级课时练习)如图所示,滑轮第一次受到 F1的作用,第二次受到竖 直向上 F2的作用,物体的重力为 G。在不计摩擦的情况下,将物体匀速向上提起时() AF1F2 BF2 1 2 G CF1的力臂为 OA D在 F2方向上移动的距离为物体上升距离的 2 倍 2.(2020江苏南京
10、市江苏南京市九年级期末)九年级期末)下列情境描述中正确的是( ) A甲图中钓鱼竿受到的阻力就是鱼的重力 B乙图中手握哑怜向上运动时,前臂骨骼可以看成省力杠杆 C丙图中手将衣服夹子捏开时,夹子可以看成省力杠杆 D丁图中用动滑轮提升物体时,动滑轮的支点在滑轮的轴心 3.(2021全国八年级课时练习全国八年级课时练习)要用30N的力刚好提起40N的物体,若不计机械本身 重力和摩擦,则下列简单机械可以采用的是() A一个定滑轮 B杠杆 C一个动滑轮 D一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组 4.(2020马鞍山市成功学校九年级开学考试)马鞍山市成功学校九年级开学考试)如图所示是“一动一定”滑轮组,a、b
11、为 两个弹簧测力计,不计滑轮重,绳重及摩擦,当匀速提升 G=600N 的重物时,a、b 两弹簧 测力计的示数分别为() A600N200N B600N300NC400N300ND400N200N 5.(2020北京清华附中八年级期末)北京清华附中八年级期末)如图所示,不计绳子的质量和一切摩擦作用,整 个系统处于静止平衡状态。重物 G1=100N,每一个滑轮重力均为 20N,则下列说法正确的 是() Ab 处绳子的拉力为 50N BG2=280N Ce 处绳子的拉力为 140N DG2=200N 6.(2020河南九年级其他模拟河南九年级其他模拟)A、B 两种物质的质量与体积的关系如图所示,分别
12、由 A、B 两种物质制成体积相等的甲、乙两个实心物体,已知甲物体挂在滑轮组下,在虚线框 中悬挂一定数量的乙物体后装置处于静止状态。 (不计摩擦和滑轮的自重)以下判断正确是 () AA 物质的密度是 2103kg/m3BB 物质的密度是 2103kg/m3 C物体甲所受的重力是物体乙的 2 倍D图中的虚线框内悬挂的是 2 个乙物体 7 (2021江苏淮安市江苏淮安市九年级期末九年级期末) 安装在旗杆的顶端, 用于升旗的滑轮作用是_; 装在起重机的吊钩上,与重物一起运动的滑轮作用是_。 8.(2021全国八年级课时练习全国八年级课时练习)如图所示,A、B 同学分别用滑轮将重力为 240 牛的物 体
13、匀速升高, A同学用的是_ (选填“定”或“动”) 滑轮; B 同学所用滑轮的好处是: _, 若不计滑轮的重和摩擦,则 B 同学用力的大小为_牛。 9.(2021全国八年级课时练习)全国八年级课时练习)(1)使用如图所示的滑轮组提起重物 G,在图中画出最 省力的绕线方法_; (2)若假定重物被提高 1 米,则拉力使绳端移动_米。 10.(2021全国八年级课时练习全国八年级课时练习)用滑轮组提升重 600N 的重物,要想使拉力 F200N, 则到少要用_个滑轮组成,其中定滑轮有_个,当物体被提高 2m 时,则拉绳子移 动的距离是_m。 11.(2021江苏泰州市江苏泰州市九年级期末九年级期末)
14、如图是我国古代护城河上安装使用的吊桥简图,图 中3090。通过定滑轮改变_,由图可知杠杆 BC 的支点是_点, 它属于_ (选填“省力”、“等臂”或“费力”)杠杆。 12.(2021重庆八中八年级期末)重庆八中八年级期末)大量实验表明:粗糙程度一定时,滑动摩擦力 f 与表 面所受的压力成正比。如图所示的装置,现用一水平向右的力 F=60N 作用在物体 A 上,使 A 向右匀速滑动, 此时弹簧测力计的示数为 45N。 已知 A、 B 和地面的表面粗糙程度都相同, 不计绳、弹簧测力计、滑轮的重力和滑轮与轴之间的摩擦。则 B 的下表面受到的摩擦力为 _N,A 和 B 两物体的重力之比为_。 13.(
15、2020江西九江市江西九江市八年级期末八年级期末)如图所示,小超同学用滑轮组匀速提升重 200N 的 物体,若每个滑轮均重 10N,绳重和摩擦忽略不计,则他对绳子的拉力是_N。如果小 超同学体重 500N,拉动过程中绳始终未断裂,他用此滑轮组能提升的最大物重为_N。 14.(2020江苏泰州市江苏泰州市九年级月考九年级月考)如图所示的装置:两位同学用较大的力各持一根较 光滑的木棍,在相距 1m 处面对面站立。另外一位同学取一根绳子,将绳子的一端系在其中 一根木棍上,再按图所示依次绕过两个木棍,然后缓慢拉动绳子的另一端,用较小的力可以 使两根木棍靠拢,两根木棍和绳子组成的机械相当于_,该过程说明
16、了_。 15.(2020全国八年级单元测试全国八年级单元测试)小红利用弹簧测力计、钩码来研究动滑轮的作用,每 次都匀速提物体,做实验情况如图所示,请观察、比较图中的操作、现象和数据,归纳得出 初步结论 (1)由(a)(b)两图_ (2)由(c)(b)两图_ 16.(2020陕西师大附中九年级其他模拟陕西师大附中九年级其他模拟)(1)如图所示,一条光线沿竖直方向射向平面 镜,与镜面的夹角为 45,画出其反射光线并画出经过透镜后的折射光线。(_) (2)请在图中画出最省力且又能改变动力方向的绳子绕法。(_) 17.(2020全国九年级课时练习)全国九年级课时练习)用如图所示的滑轮组提升重物,摩擦不
17、计,当物重 G=1800N、拉力 F 为 500N 时,可使物体匀速上升。求: (1)当拉绳的速度为多大时,可使重物以 0.65m/s 的速度匀速上升; (2)当被提起的重物 G=2400N 时,拉力 F 为多大时可以使物体匀速上升。 18.(2020湖南师大附中高新实验中学九年级开学考试)湖南师大附中高新实验中学九年级开学考试)如图所示,AB 是一杠杆,可 绕支点 O 在竖直平面自转动,:2:3AO OB ,:1:1OD DB ,滑轮重为 100N,当在 B 点施加大小为 F 的竖直向下的拉力时, 杠杆在水平置平衡, 边长为 0.2m 的正方体 M 对水平 地面的压强为 7500Pa; 当在
18、 D 点施加大小为 F 的竖直向下的拉力时, 杠杆在水平位置平衡, 正方体 M 对水平地面的压强为 15000Pa。(不计杠杆重、绳重和摩擦,图中各段绳所受拉 力均沿竖直方向) 求:(1)正方体 M 第一次对地面的压力; (2)正方体 M 的受到的重力; (3)拉力 F 的大小。 典例一典例一 【答案】 【详解】 由题意知,人要站在 A 处拉绳子,所以拉力方向向左,绳端应从定滑轮绕起,然后顺 次绕过动滑轮、定滑轮,如图所示: 。 典例二典例二 【答案】A 【详解】 A筷子在使用时,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,可以省距离,故 A 符合题意; B盘山公路是斜面,斜面是一个省力机械,一定费距离,故
19、 B 不符合题意; C起瓶器是一个省力杠杆,一定费距离,故 C 不符合题意; D方向盘是一个轮轴,动力加在轮上,是一个省力机械,一定费距离,故 D 不符合题 意。 故选 A。 五、模拟训练五、模拟训练 一、基础练习一、基础练习 1.【答案】B 【详解】 A选项中的滑轮组,左图 n2、右图 n3,使用该滑轮组可以省力,故 A 不符合题 意; B自拍杆在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故 B 符合题意; C起子在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故 C 不符合题意; D手拉行李车时,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故 D 不符合题意。 故选 B。 2.【答案】B 【详解】 如果实验
20、结束后发现与结论不符,应该小组内讨论分析原因,改进实验条件重新实验, 查阅资料,了解结论的适用条件,不能直接根据实验数据推知课本结论是错误的,这不符合 科学探究的精神,故 B 项符合题意。 故选 B。 3.【答案】C 【详解】 定滑轮的实质是一个等臂杠杆, 不能省力但可以随意改变拉力方向, 所以三种方法所用 的拉力 F1=F2=F3,故 C 项正确。 故选 C。 4.【答案】C 【详解】 A左边滑轮不随货物升降为定滑轮,定滑轮不省力,故 A 不符合题意; B右边滑轮随货物升降是动滑轮,动滑轮可以省力但费距离,故 B 不符合题意; CD绳重及摩擦忽略不计,则使用定滑轮时没有做额外功(即有用功等于
21、总功),而 使用动滑轮时要克服滑轮的重力做额外功,所以定滑轮的机械效率高,即左图机械效率高, 故 C 符合题意,D 不符合题意。 故选 C。 5.【答案】D 【详解】 镊子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆; 天平在使用过程中,动力臂等于阻力臂,属于等臂杠杆; 定滑轮在使用过程中,动力臂等于阻力臂,属于等臂杠杆; 开瓶器在使用过程中,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故 ABC 不符合题意,D 符合题意。 故选 D。 6.【答案】B 【详解】 图中绳子股数 n=2,不计绳重及摩擦,所以拉力为 11 100N+20N =60N 22 FGG 动 () () 故 ACD 错误,B 正确。
22、故选 B。 7.【答案】D 【详解】 假设物块与地面的摩擦力为 f,甲滑轮为定滑轮,F1处于绳端,则 F1=f 乙滑轮为动滑轮,F2处于绳端,所以 F2= 1 2 f 丙滑轮为定滑轮,但 F3处于滑轮底端,所以 F3=2f 故 F3F1F2,故 ABC 错误,不符合题意;D 正确,符合题意。 故选 D。 8.【答案】D 【详解】 A不计机械重和摩擦,由图知 F14m=G2m 所以 F1= 2 G B滑轮组由三段绳子承担,所以 F2= 3 G C由图可知,是定滑轮,物体挂在自由端,所以 F3=G D根据杠杆的平衡条件得到 F4(l+3l)=Gl 所以 F4= 4 G 综合以上分析得 D 最省力。
23、 故选 D。 9.【答案】定2 【详解】 12定滑轮位置固定只能改变力的方向不能省力,所以旗杆顶上的是位置固定的是定 滑轮,五星红旗重 2N,因为不考虑摩擦,所以当五星红旗匀速上升时,拉力等于重力,所 以旗手对绳的拉力的大小为 2N。 10.【答案】斜面省力 【详解】 12盘山公路相当于简单机械中的斜面,利用盘山公路可以省力,但是费距离,任何 简单机械都不能省功。 11.【答案】动滑轮改变拉力 F 的方向 【详解】 1由图可知,A 滑轮可以随物体一起运动是一个动滑轮。 2B 滑轮固定在那个位置,只能绕轴转动,一个定滑轮,定滑轮的优点是可以改变力 的方向。 12.【答案】斜面轮轴 【详解】 1盘
24、山公路相当于斜面,斜面是一种简单机械,盘山公路是斜面的具体应用实例; 盘山公路通过曲折蜿蜒的形式上山, 路面更平缓, 从而使汽车上山时通过费距离达到省力的 目的。 2汽车方向盘由一个大轮和一个轴组成,轮和轴固定在一起,这种简单机械叫做轮轴。 13.【答案】省力等臂12 【详解】 1图甲中的滑轮是动滑轮,省力但费距离,可以看做是省力杠杆。 2图乙中的滑轮是定滑轮,不能省力也不省距离,只能改变力的方向,可以看做等臂 杠杆。 3不计滑轮、绳子自重以及轮、轴间摩擦时 1 2 G F 2 FG 则 F1:F2=1:2 14.【答案】改变力的方向105 【详解】 1图(a)是定滑轮,本质是等臂杠杆,可以改
25、变力的方向;图(b)是动滑轮,本质 是动力臂为阻力臂两倍的省力杠杆,可以省力。 2不计摩擦、绳重和滑轮重力,使用定滑轮不省力也不费力,则 F1G10N 3使用动滑轮省一半的力,即 2 11 10N5N 22 FG 15.【答案】160.3m/s 【详解】 1由图知道,n=3,不考虑滑轮重力和滑轮与绳间摩擦,水平拉力 11 48N=16N 33 Ff 2因为拉力端移动的距离等于物体移动距离的 3 倍,时间相同,所以,由 s v t 知道, 拉力端移动的速度等于物体移动速度的 3 倍,即物体移动速度 11 0.9m/s=0.3m/s 33 vv 物 16.【答案】 【详解】 人用力往上提绳使重物升
26、起,说明最后绕过的是动滑轮,按此反向绕线,绳子的起始端 系在动滑轮上,如下图所示: 。 17.【答案】 【详解】 如果从动滑轮的挂钩处开始绕绳子, 将有一个动滑轮无法绕绳子, 所以从定滑轮的挂钩 处开始依次绕绳子是最省力的,如下图所示: 二、提升练习二、提升练习 1.【答案】D 【详解】 A由图可知,在提升动滑轮的过程中,由力臂的定义可知,F1的力臂要小于 F2的力 臂,根据杠杆平衡条件可知,在阻力和阻力臂不变的情况下,动力臂越小,动力越大,即 12 FF 故 A 不符合题意; B在不计摩擦的情况下,用 F2提升物体时,动力臂是阻力的 2 倍,则 2 1 () 2 GGF 动 故 B 不符合题
27、意; C由图可知,连接 OA 的直线与 F1的力的作用线不垂直,根据力臂定义可知,OA 不 是 F1的力臂,故 C 不符合题意; D根据动滑轮的特点可知,绳子自由端移动的距离是物体上升高度的 2 倍,故 D 符合 题意。 故选 D。 2.【答案】C 【详解】 A. 甲图中钓鱼竿受到的阻力是鱼线向下的拉力,故 A 错误; B. 观察乙图可知,以肘关节为支点,阻力臂大于动力臂,为费力杠杆,故 B 错误; C. 丙图中,以夹子前端为支点,动力臂大于阻力臂,为省力杠杆,故 C 正确; D. 丁图中动滑轮的支点为左侧固定绳子与动滑轮接触点,故 D 错误。 故选 C。 3.【答案】B 【详解】 A定滑轮不
28、能省力,只能改变力的方向,故 A 不符合题意; B根据杠杆的平衡条件得 12 30N40NLL 所以 12 :4:3LL 时可以满足条件,故 B 符合题意; C如果不计机械自身重力和摩擦,动滑轮可以省一半力,此时的拉力应为20N,故 C 不符合题意; D 使用滑轮组时通过承担物重绳子的段数至少为 2 段, 如果不计机械自身重力和摩擦, F最大为物重G的二分之一,即拉力最大为20N,不可能达到30N,故 D 不符合题意。 故选 B。 4.【答案】D 【详解】 由图示知,滑轮组承重绳子的根数为 3,不计滑轮重、绳重及摩擦时,弹簧测力计 b 的 示数 b 11 600N=200N 33 FG 匀速提
29、升重物时,由平衡条件知道,a 弹簧测力计向上的拉力等于两股绳子向下的拉力 和,即 a 弹簧测力计的示数 Fa=2Fb=2200N=400N 故 ABC 不符合题意,D 符合题意。 故选 D。 5.【答案】C 【详解】 A由图知,a、b、c、d 在同一根绳上,拉力相同;e、f 在同一根绳上,拉力相同; G1由两根绳子承担 1 2 b GGF 动 则 b 处绳子的拉力为 1 100N+20N 60N 22 b GG F 动 故 A 错误; Ce 处绳子的拉力为 22 60N20N140N eb FFG 动 故 C 正确; BDG2由两根绳子加上 f 承担,则 2 2 bf GGFF 动 2 fb
30、FFG 动 则 2 44 60N240N b GF 故 B、D 错误。 故选 C。 6.【答案】AD 【详解】 AB由图可知,当 m=20g 时,VA=10cm3,VB=40cm3,则 333 A 3 A 20g 2g /cm2 10 kg / m 10cm m V 333 B 3 B 20g 0.5g /cm0.5 10 kg / m 40cm m V 故 A 正确,B 错误; C两种物质的密度之比是 33 AB :2g/cm0.5g/cm4:1 因为甲、乙两实心物体的体积相同,所以由GmgVg可得,甲乙的重力之比 ABAB :4:1:GGVgVg 甲乙 即物体甲所受的重力是物体乙的 4 倍
31、,故 C 错误; D 由图可知, 使用的滑轮组中 n2, 不计摩擦和滑轮的自重, 要使它们处于静止状态, 设方框中挂 N 个乙物体,则有 1 2 N GG 乙甲 所以 114 2 221 G N G 甲 乙 即图的虚线框内悬挂的是 2 个乙物体,故 D 正确。 故选 AD。 7.【答案】改变力的方向省力 【详解】 1安装在旗杆顶端的滑轮是定滑轮,使用定滑轮不能省力,但可以改变力的方向。 2装在起重机的吊钩上,与重物一起运动的滑轮是动滑轮,使用动滑轮可以省力。 8.【答案】定省力120 【详解】 1由图可知,A 同学用的滑轮的轴固定不动,为定滑轮,定滑轮的特点是不能省力, 但可以改变力的方向。
32、2B 同学所用滑轮的轴随物体一起移动,为动滑轮,使用动滑轮的好处是省力。 3不计滑轮的重和摩擦,使用动滑轮能省一半的力,所以 B 同学用的拉力 B 11 240N=120N 22 FG 9.【答案】3 【详解】 (1)1滑轮组由几段绳子承担物重,提起绳子用的力就是物重的几分之一。承担物重的 绳子段数越多越省力,如图所示: (2)2由图知,此滑轮组由 3 段绳子承担物重,绳端移动距离是物体上升高度的 3 倍, 即 33 1m3msh 10.【答案】216 【详解】 12用滑轮组提升重 600N 的重物,要想使拉力 F200N,在不计滑轮重和摩擦时 1 3 FG 说明由三段绳子承担物重,则 3sh
33、 因此,至少要用到两个滑轮,其中一个定滑轮,一个动滑轮。 3当物体被提高 2m 时,则拉绳子移动的距离 33 2m6msh 11.【答案】施力的方向C省力 【详解】 1图中使用了定滑轮 A,不能省力,但可以改变力的方向。 2由图可知吊桥绕着 C 点转动,所以护城河上安装的吊桥杠杆的支点在 C 点。 3如下图,在匀速拉起吊桥时,由于它的动力臂 L1大于阻力臂 L2,所以属于一个省力 杠杆。 。 12.【答案】301:1 【详解】 1向右拉动 A 物体,让其匀速滑动时,A 在水平方向受到向右的拉力 F 和绳子向左的 拉力 F1和 B 对 A 的向左的摩擦力 f,此时绕过定滑轮的绳子上的弹簧测力计的
34、示数为 45N, 据定滑轮的特点知 F1=45N 则 f=F-F1=60N-45N=15N 由定滑轮的特点知,A 物体向右匀速滑动时,B 物体向左匀速滑动,B 在水平方向受到 绳子向左的拉力 F1、A 对 B 向右的摩擦力 f和地面对 B 向右的摩擦力 f1,据相互作用力 的特点知 F1=F1=45N,f=f=15N 那么 f1=F1-f=45N-15N=30N 即 B 的下表面受到的摩擦力为 30N。 2由题意:粗糙程度一定,滑动摩擦力与表面所受的压力成正比,而 A、B 和地面的 表面粗糙程度都相同,所以 AAB + ff GGG 即 AAB 15N30N +GGG 解得 GA:GB=1:1
35、 13.【答案】105990 【详解】 1承担物重的绳子段数为 n=2,他对绳子的拉力 +200N+10N =105N 2 G G F n 动 2小超同学能对绳子施加的最大拉力等于他的体重 500N,所以最大物重为 maxmax 2 500N-10N=990NGnFG 动 14.【答案】滑轮组使用滑轮组可以省力 【详解】 12由题意可知,一根木棍相当于定滑轮,另一根相当于动滑轮,那么两根木棍和绳 子组成的机械相当于滑轮组; 用较小的力可以使两根木棍靠拢, 说明了使用滑轮组可以省力。 15.【答案】使用动滑轮匀速(竖直)提物体,省力但是不能改变用力的方向使用同 一动滑轮匀速(竖直)提不同物体,物
36、体越轻,拉力越小 【详解】 (1)1由图可知,比较(a)、(b)两图提起物体一样重,(b)中弹簧测力计示数小于(a)中弹簧测 力计示数,所以:使用动滑轮可以省力, 动滑轮相当于一个动力臂是阻力臂两倍的杠杆,所以不能改变用力方向; (2)2比较图(b)与(c)可得:使用动滑轮匀速提升不重物时,物体重力越轻,所用的拉力 越小,越省力 16.【答案】 【详解】 (1)1一条光线沿竖直方向射向平面镜, 与镜面的夹角为 45, 那么该入射光线的入射角 是 45,根据光的反射规律可知,反射角是 45,反射光线与入射光线互相垂直,反射光线 如下图所示;入射光线是沿竖直方向的,凸透镜的主光轴垂直于入射光线,可
37、知反射光线与 凸透镜的主光轴互相平行, 根据凸透镜的三条特殊光线作法, 平行于主光轴的光线经凸透镜 折射后通过焦点,折射光线如下图所示。 (2)2能改变动力方向,即力的方向可以是向下的,最省力则要求托着动滑轮的绳子条 数最多,从图中可以看到,可以是三条绳子托着动滑轮,绳子从动滑轮的上端出发,绕过定 滑轮,再绕过动滑轮,最后绕过右边的定滑轮,如下图所示。 17.【答案】(1) 2.6m/s;(2) 650N 【详解】 (1)由图可知 n=4,则拉绳的速度 v=4v物=40.65m/s=2.6m/s (2)绳重和摩擦不计,拉力 1 4 FGG 物动 则动滑轮重力 4=4 500N-1800N=20
38、0NGFG 动物 当被提起的重物 G=2400N 时,拉力 11 =2400N200N650N 44 FGG 动 答:(1)当拉绳的速度为 2.6m/s,可使重物以 0.65m/s 的速度匀速上升; (2)当被提起的重物 G=2400N 时,拉力 F 为 650N 时可以使物体匀速上升。 18.【答案】(1)300N;(2)800N;(3)200N 【详解】 (1)正方体与地面的接触面积 2 0.2m0.2m0.04mS 由 F p S 可得正方体 M 对地面的压力 3 7500Pa0.04m300NFpS (2)(3)当 F 作用在 B 点时,杠杆、动滑轮、正方体 M 受力如图甲所示 由杠杆
39、平衡条件可得 1 FAOFOB 因为 :2:3AO OB 所以 1 3 2 FF 由平衡条件得 11 2fGF 轮 则 11 23100NfFGF 轮 由于 11 3100NNGfGF 即 300N3100NGF 则 200N3GF 当 F 作用 D 点时,杠杆、动滑轮、正方体 M 受力如图乙所示 由杠杆平衡条件可得 2 FAOFOD 因为 :2:3AO OB ,:1:1OD DB 所以 2 3 4 FF 由平衡条件得 22 2fGF 轮 则 22 3 2100N 2 fFGF 轮 由 F p S 可得,则 2 22 15000Pa 0.04m600NNp S 由于 22 NGf 则 3 600N100N 2 GF 即 3 500N 2 GF 联立两式解得:G=800N,F=200N。 答:(1)正方体 M 第一次对地面的压力是 300N; (2)正方体 M 的受到的重力是 800N; (3)拉力 F 的大小是 200N。