内容正文:
第3章 能量的转化与守恒
第4节 简单机械
第3课时 滑轮和滑轮组
基础过关全练
1.(2023浙江杭州余杭期中)图中物体A的重力为G,在拉力F的作用下,物体沿水平桌面做匀速直线运动,已知物体受到水平桌面的摩擦力为f,则人对绳的拉力F的大小等于(不计滑轮重、细绳和滑轮间的摩擦) ( )
A.0.5 G B.2 G C.0.5 f D.2 f
2.(2023浙江杭州采荷中学教育集团月考)用下列方法匀速提升同一重物,若不计绳子、滑轮的重力及摩擦,其中最省力的是 ( )
A B C D
3.(2023浙江杭州上城开元中学期中)如图所示,不计滑轮重及摩擦,分别用力F1、F2匀速提升同一重物,若力F1、F2在相等时间内对物体所做的功相等,则力F1、F2及其功率P1、P2的大小关系为 ( )
A.F1>F2 P1<P2 B.F1>F2 P1>P2
C.F1>F2 P1=P2 D.F1<F2 P1<P2
4.(2022广西贺州中考)如图所示的滑轮为 (选填“动”或“定”)滑轮;若不计滑轮重及细绳和滑轮间的摩擦,用竖直向上的拉力F= N,可以匀速提升滑轮下重为100 N的物体。
能力提升全练
5.(2021江苏盐城中考,9,★★☆)旗杆顶端装有定滑轮,升旗时旗手向下拉绳子,国旗冉冉升起。下列说法正确的是 ( )
A.旗手对绳的拉力一定等于国旗重力
B.旗手对绳的拉力等于国旗重力的一半
C.国旗上升的距离等于被旗手拉下的绳端移动的距离
D.国旗上升的距离等于被旗手拉下的绳端移动距离的一半
6.(2022河南中考,12,★☆☆)为了将一物块送到高处,小杰用木板和滑轮搭建了如图所示的装置。用力F拉动绳端,物块沿斜面匀速向上运动,下列说法正确的是 ( )
A.该装置使用滑轮是为了更加省力
B.此过程中物块的动能转化为重力势能
C.物块所受摩擦力的方向沿斜面向下
D.若绳子突然断开,物块将立即下滑
7.(2023浙江杭州上城建兰中学月考,17,★★☆)如图所示装置中,均匀木棒AB的A端固定在铰链上,悬线一端绕过一定滑轮,另一端用线套套在木棒上使棒保持水平。现使线套逐渐向右移动,但始终使木棒保持水平,则悬线上的拉力T(木棒和悬线足够长) ( )
A.先逐渐变小,后又逐渐变大
B.逐渐变大
C.先逐渐变大,后又逐渐变小
D.逐渐变小
8.(2021广东中考,14,★☆☆)用如图甲所示的滑轮组提升重200 N的物体,已知拉力F为80 N,不计绳重和摩擦。物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示,反映绳子自由端运动的图线是 (选填“A”或“B”),动滑轮重为 N,3 s内对物体做的有用功为 J。
9.(2023浙江杭州十中期中,25,★★☆)如图所示,当F1=4 N,F2=3 N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,可知,弹簧测力计读数为 N,拉力F2的功率为 W;如果增大F2,物体A (选填“可能”或“不可能”)向左运动。(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)
10.【学科素养 · 科学思维】(2022山东枣庄中考,27,★☆☆)如图所示,若利用滑轮组向下拉绳将重物提升,请画出滑轮组绕绳方法。
11.(2023浙江宁波镇海期中,30,★★☆)如图,某工人用100 N的水平拉力F,抓紧绳子的一端,沿水平方向匀速向右运动,
10 s内将矿井里重为160 N的物体提升4 m。若不计摩擦和绳重,求:
(1)动滑轮的重力;
(2)拉力F移动的速度。
素养探究全练
12.【学科素养 ·科学思维】反思是一种良好的学习品质。
(1)一根轻质硬棒AB,在力的作用下能绕固定点O转动。现在硬棒AB上施加两个力F1和F2 ,O点到F1和F2的作用线的距离分别为d1和d2。小宁认为,只要满足F1d1=F2d2 ,则硬棒AB一定保持静止状态或匀速转动状态。你认为小宁的想法正确吗?请说出你的理由。
(2)在“动滑轮”实验中,小宁通过如图所示装置进行实验,得到结论:使用动滑轮匀速提升物体,竖直向上的拉力F小于物重G。小宁思考后认为,即使不计摩擦和绳重,上述结论要成立,物重G和动滑轮重G动之间也必须满足一定条件。请你说出这一条件,并予以证明。
答案全解全析
基础过关全练
1.C 由题可知,因物体A做匀速直线运动,则物体A受到水平桌面的摩擦力与物体A受到的拉力是一对平衡力,又因滑轮是动滑轮,对物体A进行受力分析可知,2F=f,即F=f=0.5 f。故选C。
2.D 由题可知,选项A中有两段绳子承担物重,故拉力F1等于重物重力的二分之一;选项B中有两段绳子承担物重,拉力F2也等于重物重力的二分之一;选项C中的定滑轮不省力也不费力,拉力F3等于重物的重力;选项D中有三段