内容正文:
专题十二、简单机械——滑轮及滑轮组
知识清单
1、 定滑轮与动滑轮
1. 滑轮:周边有凹槽,可以绕着中心轴转动的轮子
2. 滑轮的分类:根据使用方法的不同可将滑轮分为定滑轮和动滑轮
(1) 定滑轮:中心轴(整个轮)不随物体移动而移动的滑轮;如图1
(2) 动滑轮:中心轴随物体移动而移动的滑轮。如图2
图1 图2
3. 定滑轮与动滑轮的本质
(1)示意图
(2)表格对比<忽略绳重及转轴处摩擦>
定滑轮与动滑轮
滑轮名称
是否省力
本质
特点
定滑轮
不省力
等臂杠杆
拉力大小与方向无关
动滑轮
省力
l1=2l2的省力杠杆
①两股绳子平行时:省力一半的力费1倍的距离
②两股绳子夹角越大,越不省力
2、 滑轮组
1. 滑轮组:将定滑轮和动滑轮组合的一种装置,称为滑轮组。
2. 滑轮组作用:既可以省力又能改变的力的方向。
补充:滑轮组是能够改变的力的方向,不是一定改变力的方向。
3. 自由端:针对绕在滑轮上的绳子而言,未以任何方式与滑轮或挂钩连接并且可以移动的一端。
4. 自由端移动距离(速度)是动滑轮移动距离(速度)的n倍。(n为与动滑轮连接的绳子段数)
5.
滑轮组拉力的计算:物体与动滑轮的重力共有n股绳子承担,则(不计摩擦)
6. 绳子股数的判断方法
7. 滑轮组绕线方法
(1) 奇动偶定
(2)
(m为动滑轮个数)
经典例题
1. 学校旗杆顶装有定滑轮,这样做( )
A.既省力,也改变施力的方向
B.省力,但不改变施力的方向
C.不省力,但改变施力的方向
D.既不省力,也不改变施力的方向
2. 如图所示,用一根绳子绕过定滑轮,一端拴在钩码上,手执另一端,分别用力F1、F2、F3匀速拉起钩码。忽略绳子与滑轮的摩擦,下列说法正确的是( )
A.F1、F2、F3的大小相等 B.F1最大 C.F2最大 D.F3最大
3. 如图所示,建筑工地上,工人用动滑轮来提升货物,目的是为了( )
A.减少拉力大小 B.减少物体重力多少 C.改变拉力方向 D.减少物体移动距离
4. 如图所示,某同学用F=20N的拉力拉着重为100N的物体M在水平面上做匀速直线运动,不计滑轮重及滑轮与绳间的摩擦,则M受到的摩擦力为( )
A.40N B.50N C.100N D.20N
5. 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0.2m/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;0.4m/s B.20N;0.1m/s C.5N;0.4m/s D.5N;0.1m/s
6. 如图所示,某同学用重为10N的动滑轮匀速提升重为50N的物体,不计摩擦,则该同学所用拉力F的可能值是( )
A.20N B.25N C.30N D.35N
7. 如图所示,物体A所受的重力为130N,滑轮所受的重力是10N,当整个装置静止时,弹簧测力计的读数是34N,不计绳重及滑轮摩擦,物体B所受的重力是( )
A.24N B.60N C.12N D.7N
8. 如图所示使用下列三个装置分别用F1、F2、F3匀速提起同样的重物,不计滑轮的重力和摩擦,则F1、F2、F3的大小关系为( )
A.F1<F3<F2 B.F1<F2<F3 C.F1=F3<F2 D.F1<F2=F3
9. 把质量相等的A、B两物体挂在如下图滑轮组下面,不计绳子、滑轮的重力和摩擦,放手后( )
A.A上升 B.A下降 C.A、B均静止 D.无法判断
10. 如图所示,每个滑轮的重力相等,不计绳重和摩擦力,G1=60N,G2=38N,甲、乙两种情况下绳子在相等拉力F作用下静止。则每个动滑轮的重力为( )
A.3N B.6N C.11N D.22N
11. 如图所示,滑轮重及滑轮转动时的摩擦均不计。向上拉绳的速度是1.2m/s,拉绳的力F是9N.由此可知( )
A.物重是27N,物体的速度是0.4m/s
B.物重是18N,物体的速度是0.6m/s
C.物体受到的摩擦力是27N,物体的速度是0.4m/s
D.物体受到的摩擦力是18N,物体的速度是0.6m/s
12. 用水平力F1拉动如图所示装置,使木板A在粗糙水平面上向右匀速运动,物块B在木板A上表面相对地面静止,连接B与竖直墙壁之间的水平绳的拉力大小为F2。不计滑轮重和绳重,滑轮轴光滑。则F1与F2的大小关系是( )
A.F1=F2 B.F2<F1<2F2 C.F1=2F2 D.F1>2F2
13. 如图所示滑轮组中,动滑轮重3