第十一章 三、 功-2022-2023学年九年级上册物理【拔尖特训】苏科版

第2课时 滑轮组和轮轴 1. 400 210 2. 轮轴 省力 3. B 4. 2 1 6 [解析]用滑轮组提升重 600N的重物,要想使拉力F=200N, 在不计滑轮重和摩擦时,F=13G ,说 明由3段绳子承担物重,则s=3h.因 此,至少要用到2个滑轮,其中1个定 滑轮,1个动滑轮.当重物被提升2m 时,绳子自由端移动的距离s=3h= 3×2m=6m. 5. (1) 滑轮组 (2) 120 140 [解析](1) 绳子绕在木棍上,相当于 绕在滑轮上,可将其中一根木棍看作 定滑轮,另一根木棍看作动滑轮,这样 两根木棍和绳子组成的机械相当于滑 轮组.(2) 图中小明所握木棍向右拉 的绳子的段数n1=6,小明受到的拉 力F1=6F=6×20N=120N;小杰所 握木棍向左拉的绳子的段数n2=7, 小杰 受 到 的 拉 力 F2=7F=7× 20N=140N. 6. C [解析]该滑轮组由2段绳子承 担物体和动滑轮的总重,故绳端移动 距离s=2h=2×1m=2m;绳端拉力 F= G总 2 = 5N+1N 2 =3N ;滑轮组处 于平衡状态,故其受到的向上的拉力 F'和向下的力相等,分析可知,滑轮 组受到向下的力的大小F向下=G物+ G滑轮+F=5N+1N×2+3N= 10N,故F'的大小为10N.故正确答 案为C. 求解滑轮组受力问题的关键 求解此类题目的关键是要根据 滑轮组的绕绳方式判断出承重绳的 段数,进而得出拉力和物重以及滑 轮重之间的关系,从而得出相关物 理量的答案. 7. B [解析]设每个滑轮的重力为 G,将动滑轮和重物看作一个整体,因 不计绳重和摩擦力,故据力的平衡条 件,在甲种情况下:3F=G1+G ①, 在乙种情况下:2F=G2+G ②,将 ①-②可得F=G1-G2=60N- 38N=22N ③,将③代入①可得 G=3F-G1=3×22N-60N=6N. 8. C [解析]滑轮组由3段绳子承担 拉力,因此物体受到的摩擦力f= 3F=3×9N=27N,物体移动的速度 v物=13vF= 1 3×1.2m /s=0.4m/s. 9. B [解析]自行车的脚踏板、水管 上的水龙头和大门上的门把手都是轮 轴,工作时动力都作用在轮上,阻力都 作用在轴上,轮半径大于轴半径.据杠 杆的平衡条件F动R轮=F阻r轴 可知, 它们都是省力装置.旗杆顶的定滑轮, 实质上是一个等臂杠杆,利用它不能 省力,但可改变施力的方向.故选B. 10. 5段 如图甲(或乙)所示 第10题 [解析]提起动滑轮和重物的绳子段数 n= G物+G动 F = 800N+50N 200N =4.25 , n至少为5,动滑轮至少有2个.因为 题中没有拉力方向的要求,所以定滑 轮可以是2个,也可以是3个. 滑轮组绕绳的规律 奇始动,偶始定.一般情况下, 若拉动动滑轮和重物绳子的段数为 奇数,则绳子的起始端系在动滑轮 的挂钩上;若为偶数,则系在定滑轮 的挂钩上. 11. 竖直向下 9 标志牌与铁夹之 间的压力增大 接触面的粗糙程度减 小 2 4.5 8.4 2 [解析]在将标 志牌竖直向上匀速拔出的过程中,标 志牌相对于铁夹向上运动.铁夹对标 志牌产生竖直向下的摩擦力的作用, 此时标志牌所受的三个力平衡,所以 摩擦力f=13N-4N=9N.猜想1: “雨天木质标志牌受潮膨胀”,导致标 志牌杆与铁夹之间的压力增大,因此 可能导致标志牌杆所受的摩擦力变 大.猜想2:“雨天木质标志牌杆表面 湿润”,导致接触面变得光滑,因此导 致标志牌杆所受的摩擦力变小.改进 方案1中的三个滑轮均是定滑轮,使 用定滑轮不能省力,故改进方案1不 可行,只能采用改进方案2.在改进方 案2中,承担阻力的绳子段数为3,拔 出后 静 置 时,测 力 计 示 数 为 F= 1.6N,因此可知动滑轮和标志牌的总 重G总=3F=3×1.6N=4.8N,吸水 后的标志牌重力 G=G总 -G动 = 4.8N-0.3N=4.5N;在将标志牌匀 速拔出的过程中,弹簧测力计对绳子 的拉力F'=4.4N,则有f'+G+ G动=3F'=3×4.4N=13.2N,所以 f'=13.2N-4.8N=8.4N.由此可 知,在将标志牌匀速拔出的过程中,标 志牌杆所受的摩擦力变小,因此说明 猜想2起主导作用. 三、 功 1. 200 0 2. 做 不做 不做 3. 斜面 省力 4. C 5. 300 3600 [解析]该同学的重力 G=mg=50kg×10N/kg=500N,她 上半身的重力 G上 = 35G= 3 5 × 500N=300N.做一次仰卧起坐克服 重力做的功 W =G上 h=300N× 0.3m=90J,做了40个仰卧起