内容正文:
第九章 简单机械 功
第二节 滑 轮
基础过关全练
知识点1 定滑轮和动滑轮
1.【教材P72图片变式】如图所示的漫画说明了定滑轮的特点,爷爷和小明拉着同一个物体却出现了两种不同的情形。假设爷爷的重力为G1,小明的重力为G2,物体的重力为G0,不计绳子重力和摩擦,则甲图中爷爷对地面的压力大小为 ,丙图中地面对物体的支持力大小为 ,甲图中绳子的拉力 (选填“大于”“小于”或“等于”)丙图中绳子的拉力。
2.【跨学科·物理学与工程实践】电梯是一种以电动机为动力的垂直升降机,装有箱状吊舱,用于多层建筑乘人或载运货物。也有台阶式、踏步板装在履带上连续运行的,俗称自动扶梯或自动人行道,服务于规定楼层的固定式升降设备。如图所示,是电梯的简化图,图中A是
滑轮,使用它的好处是能改变力的 (选填“大小”或“方向”);图中B是 滑轮,使用它的好处是能改变力的
(选填“大小”或“方向”)。
知识点2 滑轮组
3.(2023山东青岛西海岸新区期末)如图所示,滑轮重、绳重及摩擦均忽略不计,利用两个滑轮提升同一重物到同一高度时,下列滑轮组中,绳子自由端移动的距离最少的是 ( )
4.(2023山东泰安高新区一模)如图所示,请用笔画线代替绳子,将两个滑轮连成滑轮组,要求使绳子自由端最省力。
能力提升全练
5.【环境保护】(2022山东淄博中考,10,★☆☆)如图是某小区使用的一种垃圾投放装置的示意图,人向下拉吊把就能打开垃圾桶桶盖,非常方便、卫生。下列说法正确的是 ( )
A.装置中的滑轮是动滑轮
B.装置中的滑轮改变了力的方向
C.绳子拉起桶盖时,桶盖可视为费力杠杆
D.蓝色垃圾桶看起来是蓝色,是因为它吸收蓝光
6.(2021山东烟台中考,8,★☆☆)用如图所示的四种方式匀速提升同一物体(不计机械自重和摩擦),其中最费力的是 ( )
A B C D
7.【跨学科·物理学与日常生活】(2023山东淄博临淄一模,14,★☆☆)如图是小明家阳台上的手摇晾衣架装置,若衣服和晾衣架的总重为120 N,不计滑轮重、绳重及摩擦,下列说法正确的是 ( )
A.使用该装置能省距离
B.使用装置中A滑轮的主要目的是省力
C.若使衣服上升0.2 m,则人需通过摇柄将绳拉过0.8 m
D.衣服匀速上升时,人通过摇柄作用在绳上的拉力F为24 N
8.(2020山东淄博中考,18改编,★☆☆)利用图中所示的装置分别用力竖直匀速提升重100 N的物体,物体运动速度为0.1 m/s,每个滑轮重20 N,不计绳重和摩擦。能改变用力方向的是图 ;拉力F甲=
N,F丙= N。
9.(2020山东威海中考,22,★☆☆)如图所示,用滑轮组提升物体,已知滑轮质量均为2 kg,物体重100 N,绳子能承受的最大拉力为50 N,请画出绳子的正确绕法,并在绳的末端标出力的方向。(不考虑绳重及摩擦,g取10 N/kg)
素养探究全练
10.【科学思维】电气化铁路的输电线常用如图所示的方式悬挂在钢缆上。钢缆的A端固定在电杆上,B端通过滑轮组连接在电杆C上。
(1)配重D是n个混凝土圆盘,每个圆盘的质量是m。按图示的配置,钢缆在B端所受的拉力是多少(不考虑机械的自重和摩擦)?
(2)如果只考虑B端的牢固性,可以把它直接固定在电杆C上,也可以用一个很硬的大弹簧连接B和C,实际上却用滑轮组来连接,这样做的优点是什么?
答案全解全析
基础过关全练
1. G1-G0 G0-G2 大于
解析 甲图中物体的重力为G0,不计绳子重力和摩擦,爷爷用定滑轮拉物体时,拉力是G0,因为力的作用是相互的,所以绳子对爷爷的拉力也是G0,则甲图中爷爷对地面的压力大小为G1-G0。丙图中小明在没有把物体拉起来时,小明的重力为G2,所以小明对绳子的拉力也是G2,丙图中物体对地面的压力是G0-G2,所以地面对物体的支持力也是G0-G2。甲图中绳子的拉力是G0,丙图中绳子的拉力是G2,丙图中小明没有把物体拉起来,所以G0>G2,故甲图中绳子的拉力大于丙图中绳子的拉力。
2 定 方向 动 大小
解析 图中A滑轮固定不动,因此它是定滑轮,使用定滑轮能改变力的方向,图中B滑轮随着物体的上升而上升,随着物体的下降而下降,因此它是动滑轮,使用动滑轮可以省力,即能改变力的大小。
3.B A图中动滑轮上有2段绳子,所以绳子自由端移动的距离为重物移动距离的2倍;B图中两个滑轮都是定滑轮,所以绳子自由端移动的距离为重物移动距离;C图中动滑轮上有3段绳子,所以绳子自由端移动的距离为重物移动距离的3倍;D图中动滑轮上有2段绳子,所以绳子自由端移动的距离为重物移动距离的