内容正文:
11.2滑轮
--定滑轮和动滑轮
考点训练
第十一章 简单机械和功
【2023·广元期末】中华民族五千年传统文化源远流长!我国古代聪慧的劳动人民能巧妙地应用简单机械.如图所示,安装在护城河旁城墙顶端的滑轮的作用是( )
A.省力
B.省距离
C.改变施力的方向
D.美观
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2
【点拨】
城墙上端安装的是一个定滑轮,它可以改变施力的方向,但不能省力,同时也不能省距离,作用也不是为了美观.
【答案】C
【2023·上海模拟】如图所示,不计滑轮重及摩擦,物体重为20 N.图中的滑轮可以看成______杠杆,当物体在力F作用下以0.5 m/s的速度匀速上升时,力F为______N.
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等臂
20
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【教材P9图11-16拓展】如图所示,工人用动滑轮匀速提升重物,这样做( )
A.省力,不改变施力的方向
B.不省力,改变施力的方向
C.既省力,也改变施力的方向
D.既不省力,也不改变施力的方向
【点拨】
使用动滑轮可以省力,但不能改变力的方向.
【答案】A
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【2023·苏州吴江区模拟】如图所示甲、乙两个滑轮中,属于定滑轮的是________,使用该滑轮的特点是可以_______________;若绳重、
滑轮的自重和摩擦都不计,
当分别用F1、F2匀速提起
同一物体时,则F1、F2的
大小关系是F1________(填“>”“=”或“<”)F2.
甲
改变施力的方向
>
【点拨】
甲滑轮的轴的位置是固定的,属于定滑轮,使用定滑轮不能省力,但可以改变施力的方向.不计绳重、滑轮的自重及摩擦,用F1的力提升物体时,用的是定滑轮,根据定滑轮不省力可知,F1=G;用F2的力提升物体时,用的是动滑轮,绳重、滑轮的自重和摩擦不计,根据动滑轮能够省一半的力可知,F2=G,所以F1>F2.
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探究定滑轮的特点.
(1)在探究使用定滑轮是否省力时,用如图甲所示装置匀速提升重物,需要测量的物理量是___________和___________.
重物的重力
拉力的大小
【点拨】
探究使用定滑轮是否省力时,需测出重物的重力和匀速提升重物时拉力的大小,根据这两个力的大小分析定滑轮是否省力;
(2)如图乙所示,分别用拉力F1、F2、F3匀速提升重物,则三个力的大小关系是________________.
F1=F2=F3
【点拨】
如图乙所示,分别用拉力F1、F2、F3匀速提升重物,由于使用定滑轮不省力也不费力,故F1=F2=F3;
(3)旗杆顶部有一个定滑轮,给我们升国旗带来了便利,这是利用定滑轮_________________的特点.
能够改变力的方向
【点拨】
旗杆顶部的定滑轮能够改变拉力的方向.
【2023·兰州】小聪同学按照如图所示的装置对动滑轮特点进行了探究,实验数据见下表.通过分析数据,他觉得与“使用动滑轮能省一半的力”的结论偏差较大.
(1)该实验中出现这样结果的主要原因是
没有考虑________________.
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滑轮的自重
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(2)在实验过程中,提升重物时应该注意沿竖直方向________拉动.动滑轮可视为杠杆的变形,则此时其支点为____(填“A”“B”或“C”)点.
匀速
A
实验次数 物重G/N 弹簧测力计示数F/N
1 1.0 0.7
2 1.5 1.0
3 2.0 1.3
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【点拨】
使用动滑轮提升物体,只有匀速竖直向上拉动弹簧测力计,拉力的力臂才等于滑轮的直径,也使得弹簧测力计示数稳定,便于读出拉力的大小;此时动滑轮的实质是动力臂等于阻力臂2倍的省力杠杆,支点在A点.
【2023·无锡期中】如图所示,用一根绳子绕过动滑轮分别用力F1、F2、 F3匀速拉起物体.忽略绳子与滑轮的摩擦,下列说法中正确的是( )
A.F1>F2>F3
B.F3>F2>F1
C.F1=F2=F3
D.F2>F1>F3
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【点拨】
如图所示,动滑轮相当于以O点为支点的杠杆.使用动滑轮时,阻力臂为滑轮的半径;F1、F2、F3三力的力臂l1>l2>l3,由杠杆平衡条件知,F3>F2>F1.
【点易错】
利用动滑轮提升重物,只有当拉力沿竖直方向时,动滑轮才是一个动力臂为阻力臂2倍的杠杆.若拉力方向改变,则拉力的大小也会发生改变.
【答案】B
【2023·泰州兴化模拟】滑轮实质是杠杆的变形,请分别作出图中定滑轮和动滑轮的杠杆的支点、阻力、动力臂和阻力臂.
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解:如图所示.
一名体重为500 N的举重运动员,可举起1 200 N的物体,这个人站在地面上,用如图装置提升物体,滑轮重和摩擦均忽略不计,在下列四个不同重力的物体中,他能提起的最重的物体所受的重力是( )
A.500 N B.2 400 N
C.1 200 N D.1 000 N
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【点拨】
由图可知,该装置是