内容正文:
教科版八年级下
第十一章 机械与功
专题特训十二
平衡在滑轮中的应用
训练角度1 平衡在定滑轮中的应用
1.如图所示,物体A重20 N,滑轮重2 N,物体B重12 N,则弹簧测力计的示数和A对地面的压力分别为 ( )
A.12 N,20 N B.26 N,8 N
C.24 N,20 N D.24 N,8 N
滑轮中,绳子对物体A、B的拉力相等,所以物体A受到向上的拉力F=GB=12 N;A处于静止状态,对地面的压力
F压=GA-F=20 N-12 N=8 N;弹簧测力计的示数F'=2F+G轮=2×12 N+2 N=26 N。
【答案】B
【点拨】
2.[2023·茂名期中]如图所示,不计滑轮重、绳重及滑轮的摩擦,重为100 N的重物G位于水平地面上,在拉力F的作用下水平向左做匀速直线运动,已知拉力F的大小为10 N,则水平地面对重物G的滑动摩擦力大小为 10 N,绳子A所受拉力大小为 20 N。若绳子自由端10 s内移动了1 m,则重物G运动的速度为 0.1 m/s。
10
20
0.1
题图中的滑轮为定滑轮,绳端拉力为10 N,则拉动重物的绳子拉力也为10 N,因为重物做匀速直线运动,所以重物受到的摩擦力f=F=10 N,不计滑轮重、绳重及滑轮的摩擦时,绳子A所受的拉力FA=2F=2×10 N=20 N。重物移动的距离s=s绳=1 m,所以重物运动的速度v===0.1 m/s。
【点拨】
训练角度2 平衡在动滑轮中的应用
3.如图所示,物重G=30 N,绳的一端拴在地面,拉力F使滑轮匀速上升。
(1)若滑轮重不计,滑轮向上移动20 cm,则拉力F= 60 N,物体上升 40 cm。
(2)若滑轮重为2 N,使物体上升20 cm,则拉力F'= 62 N,滑轮向上移动 10 cm。
60
40
62
10
(1)当滑轮上移s=20 cm时,物体上升的高度h=2s=2×20 cm=40 cm;若滑轮重不计,此时拉力F=2G=2×30 N=60 N。(2)若滑轮重G轮=2 N,由题图知,此时拉力F'=2G+G轮=2×30 N+2 N=62 N;当物体上升h'=20 cm时,滑轮上移的高度s'=h'=×20 cm=10 cm。
【点拨】
4.如图所示,G=100 N,G动= 10 N,用力F将重物G以 0 .1 m/s的速度匀速提升,则所需拉力F及力F拉绳的速度v分别为(不计摩擦)( )
A.50 N 0.2 m/s B.5.5 N 0.2 m/s
C.200 N 0.05 m/s D.210 N 0.05 m/s
不计摩擦,与重物连接的绳子上的力F'=G=100 N,根据力的平衡,拉力F=2F'+ G动=2×100 N+10 N=210 N,由题图得,F拉绳的速度v=v物=×0.1 m/s=0.05 m/s,故D正确。
【答案】D
【点拨】
5.如图所示,用200 N的力拉着物体A以3 m/s的速度在水平地面上匀速前进,若不计滑轮重、绳重、物体A与地面的摩擦和滑轮与绳间的摩擦,则物体B与地面间的滑动摩擦力为( )
A.200 N B.100 N
C.500 N D.无法确定
物体A在水平地面上匀速前进,受力平衡,因此F绳=F=200 N;因为物体间力的作用是相互的,所以绳子对动滑轮的拉力F拉= F绳=200 N;B做匀速直线运动,受力平衡,所以B与地面间的摩擦力fB=F拉=×200 N=100 N。故B正确。
【答案】B
【点拨】
训练角度3 平衡在滑轮组中的应用
6.在如图所示的装置中,已知重物G1=500 N,重物G2=
1 200 N,在摩擦和动滑轮重均不考虑的情况下,使重物G1保持平衡的拉力F应等于( )
A.500 N B.600 N
C.1 200 N D.250 N
重物G1保持平衡状态,则绳对G1的拉力F1=G1=500 N,因同一根绳中力的大小相同,故F=F1=500 N,故A正确。
【答案】A
【点拨】
7.如图所示,F1=4 N,F2=3 N,此时物体A相对于地面静止,物体B以0.1 m/s 的速度在物体A表面向左做匀速直线运动(不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦)。下列说法错误的是( )
A.自由端F2的移动速度为0.2 m/s
B.弹簧测力计示数为9 N
C.物体A和地面之间有摩擦力
D.如果增大F2,物体A可能向左运动
如果增大F2,B将做加速运动,B对A的压力和接触面的粗糙程度不变,B与A之间的摩擦力不变,A受力不变,还处于静止状态,故D错误,符合题意。
【答案】D
【点拨】
8.同一个物体分别用图中甲、乙两个滑轮组吊着,