内容正文:
10.2 滑轮及其应用
【课时衔接】
1.(杠杆平衡条件的应用)爱动手的小明自制了一个杆秤,如图所示,秤砣的质量为0.5 kg,秤杆质量忽略不计。在 A端悬挂质量为3 kg的物体,秤砣移至B点时,秤杆恰好水平静止,则OA∶OB= ;此时手对提纽的拉力大小为 N。若航天员将此杆秤拿到月球上,还在A端挂质量为3 kg 的物体,秤杆水平静止时,秤砣将位于 (选填“B点左侧”“B点右侧”或“原位置”)。(g取10 N/kg)
2.(杠杆力臂及最小力的作图)如图甲所示,这是按压式订书机,人手在A点施加压力F1,将订书机钉子钉入B点下方的纸张中,纸张对订书机B点产生阻力F2,转轴O为支点,图乙是该订书机的简化示意图,请在图乙中画出阻力臂L2和人手在A点施加的最小动力F1。
【基础通关】
3.使用时轴 的滑轮叫作定滑轮;可以改变 。使用时轴随着物体 的滑轮叫作动滑轮;可以 ,但不能改变力的方向,而且 。
4.如图所示的动滑轮是变形杠杆,其支点是 点,动力 臂是 ,阻力臂是 ,若重物重G=50 N,动滑轮重为10 N,绳重及摩擦力不计,当重物匀速上升时,则拉力F= N。若重物上升的高度是5 m,则绳子自由端通过的距离是 m。
5.工人用如图所示的滑轮组在10 s内将重800 N的货物提高2 m,每个滑轮重为100 N,不计绳重和摩擦,则货物上升的速度是 m/s,绳子自由端移动的距离是 m,拉力F是
N。
6.下列工具在使用时,既能省力,又能够改变力的方向的是 ( )
A.托盘天平 B.定滑轮
C.动滑轮 D.滑轮组
7.教材变式练清晨,伴随着嘹亮的国歌声,五星红旗冉冉升起。旗杆顶部有一个滑轮,该滑轮的作用是 ( )
A.减小拉力
B.减小绳子自由端移动的距离
C.改变拉力的方向
D.增大绳子自由端移动的距离
8.教材变式练生活中,我们经常看到如图所示的起重机工作,下列说法正确的是(忽略空气作用) ( )
A.起重机工作时,放下支脚是为了增大压强
B.起重机钢丝绳下的动滑轮是为了省力
C.起重机的起重臂相当于省力杠杆
D.重物匀速竖直下降的过程中,钢丝绳对重物的拉力与重物对钢丝绳的拉力是一对平衡力
9.用如图所示的滑轮组提升重物,要求绳子自由端移动的速度是物体上升速度的2倍,请在图上画出绕线的方法。
【素养提升】
10.用如图所示的滑轮组匀速向左拉动重为100 N 的物体A,所用拉力F为10 N,不计滑轮重和绳重及滑轮和绳之间的摩擦,则A受到地面对它的摩擦力大小为 N,方向向
(选填“左”或“右”)。
11.如图所示,物体A、B的重分别为50 N、20 N,滑轮重和滑轮与绳子之间的摩擦忽略不计,此时物体A在水平面上向右做匀速直线运动,若用力F向左拉物体A,使物体A向左做匀速直线运动,则 ( )
A.F=20 N B.F=10 N
C.F=70 N D.F=30 N
12.如图所示,GM=100 N,G动=10 N,用力F将重物M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vF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
13.同学们共同研究滑轮的特点。
(1)他们研究定滑轮特点时,做的实验如图甲所示,据此可证明:使用定滑轮不省力,但可以 ,他们通过进一步分析还发现:使用定滑轮时,相当于一个 杠杆。
(2)他们研究动滑轮特点时,用不同的动滑轮匀速缓慢提升4 N的重物,如图乙;
①使用动滑轮时,应沿 方向匀速提升重物,以达到最佳的省力效果;
②通过观察和比较测量结果,可得初步结论,使用动滑轮可以 ,但不能改变力的方向;用动滑轮匀速提起同一重物时(忽略绳重及摩擦),弹簧测力计的示数等于提升总重力的 ,因为此时的动滑轮相当于一个 杠杆;
③若还想继续研究用动滑轮匀速缓慢提起物体时,拉力方向对拉力的影响,则需要选择同样物体与 (选填“相同”或“不同”)滑轮来进行实验对比。
参考答案
1.1∶6 35 原位置
2.
3.固定不动 力的方向 移动 省力 费距离
4.A AB AO 30 10
5.0.2 4 450
6.D 7.C
8.B 解析:起重机工作时,放下支脚是通过增大受力面积来减小压强,故A错误;起重机钢绳下的动滑轮是为了省力,故B正确;从图中可看出,起重机的起重臂是