内容正文:
第2课时 滑轮组和特殊滑轮
基础过关精练
1.用如图所示的装置来提升物体,既能省力又能改变施力方向的装置是 ( )
C
2.如图所示,在一水平地面上,木箱重400N,受到的摩擦力为200N,用力F拉动木箱使它匀速直线运动了3m(不计滑轮重及绳与滑轮间的摩擦),下列说法正确的是 ( )
A.拉力F的大小为400N
B.拉力F的大小为200N
C.绳自由端移动了6m
D.绳自由端移动了9m
C
3.如图,拉力F=11N,滑轮重1N,不计绳重和摩擦,则物体G的重力为 ( )
A.5N
B.5.5N
C.6N
D.6.5N
A
4.如图所示,用三个滑轮分别拉同一物体在同一个水平面上做匀速直线运动,所用的拉力分别为F1、F2、F3,不计滑轮重及绳子与滑轮之间的摩擦,那么有( )
A.F2>F1>F3 B.F2>F3>F1 C.F1<F2<F3 D.F2<F1<F3
D
5.用如图所示的滑轮组匀速提升20N的重物,绳子自由端的拉力是15N,不计绳重和轮与轴的摩擦,则下列说法正确的是 ( )
A.若物体升高0.5m,则绳子自由端移动1.5m
B.若绳子自由端的速度为0.2m/s,则物体移动的速度为0.4m/s
C.动滑轮重5N
D.若使用该滑轮组匀速提升10N的重物,则绳子自由端的拉力F为10N
D
6.如图所示,在3 N的拉力F的作用下,物体沿水平地面匀速移动了0.4 m。若不计机械自重、滑轮与轴之间的摩擦,则拉力F所做的功是 J,物体与地面之间的摩擦力是 N。
2.4
6
7.如图所示,有四个滑轮组,若分别用来把60N的重物提起,如果滑轮重、绳重和摩擦不计,则F1= N,
F2= N,F3= N,F4= N。
15
12
20
15
8.如图所示,小艾用滑轮组将重为600N的木箱从地面匀速提到4m高的阳台上,用时40s,已知动滑轮的重力为60N,不计绳重和摩擦。求:
(1)木箱匀速上升的速度;
解:(1)木箱上升的高度h=4m,用时t=40s,则木箱上升的速度:v===0.1m/s
(2)木箱克服重力所做的功;
(2)木箱重力G=600N,克服木箱重力做功:
W=Gh=600N×4m=2400J
(3)拉力做功的功率。
(3)动滑轮重力为G动=60N,连接动滑轮绳子的段数n=3,则拉力:
F===220N
拉动绳子的速度:
v绳=nv=3×0.1m/s=0.3m/s
拉力做功的功率:
P=Fv绳=220N×0.3m/s=66W
能力拓展训练
9.(2024·一中)如图所示的甲、乙滑轮组,用它们提起相同的重物,重物都被提升相同高度(忽略滑轮重、绳重及摩擦),甲、乙两滑轮组所用的拉力分别为F1和F2,绳子自由端移动的距离分别为s1和s2,下列关系式正确的是( )
A.F1∶F2=1∶1
B.F1∶F2=2∶3
C.s1∶s2=1∶1
D.s1∶s2=2∶3
B
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
B
11.如图所示装置(其中一个定滑轮用轻杆固定在地面上),每个滑轮的重力为10 N,物体A的重力GA=100 N,物体B的重力GB=40 N,对A施加水平向右的拉力F1=110 N,使A以0.1 m/s的速度匀速向右运动;撤去拉力F1,在A的右侧加挂一个与它相同的物体,如图乙所示,对B施加一个竖直向下的拉力F2,使A以0.2 m/s的速度匀速向左运动。绳重及滑轮转轴处的摩擦等次要因素忽略不计,则下列说法正确的是 ( )
A.甲图中,A受到的摩擦力为110 N
B.乙图中,F2的大小为45 N
C.乙图中,P点处受到的拉力为140 N
D.乙图中,F2做功的功率为2 W
D
12.如图所示,绳及滑轮重不计,滑轮转动时的摩擦不计。物体A重800N,B重100N,B在运动时受地面的摩擦力是fB=20N。当拉力F=200N时,物体A以3m/s的速度沿水平面匀速运动,物体B运动的速度为 m/s,物体A所受的摩擦力fA为 N。
6
160
13.如图所示,工人站在水平高台上用滑轮组匀速竖直向上提升重为1000N的重物(不计绳重和摩擦),拉力F的大小为400N,重物在20s内上升高度为2m;已知工人的体重为600N,与地面接触的总面积为500cm2。求:
(1)重物上升的速度;
解:(1)重物上升的速度:
v===0.1m/s
(2)拉力F的功率;
(2)由图示知,滑轮组承重绳子为3段,绳子自由端移动的距离:
s=3h=3×2m=6m
拉力做的总功:
W=Fs=400N×6m=2400J
拉力的功率:
P===120W
(3)工人对高台的压强。
(3)工人静止在高台上,受到竖直向下的重力和拉力及竖直向上的高台的支持力的作用,高台对工人的支持力和工人对高台的压力是一对相互作用力,大小相等,所以高台受到的压力:
F压=F支=G人+F=600N+400N=1000N
工人对高台的压强:
p===2×104Pa
$$第1课时 定滑轮和动滑轮
基础过关精练
1.(2024·内江)如图所示,一根绳子绕过定滑轮,一端拴在物体上,另一端拴在轻质弹簧测力计上,沿四个不同方向匀速拉起物体,弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4,则它们的大小关系为 ( )
A.F1>F2 B.F3>F4
C.F1<F4 D.F1=F2=F3=F4
D
2.如图所示,通过动滑轮匀速提起重物G时,向三个方向拉动的力分别为F1、F2、F3,则这三个力的大小关系是( )
A.F1最小 B.F2最小
C.F3最小 D.一样大
A
3.如图所示,分别用力F1、F2、F3匀速提起同一物体。若不考虑滑轮重和摩擦,则三个力的大小关系是( )
A.F1=F2=F3
B.F1=F2>F3
C.F1=F2<F3
D.F1<F2<F3
B
4.如图所示,一个重G=20 N的物体在拉力F的作用下被匀速提升了20 cm。若不计滑轮重、绳重和摩擦,则拉力F及其向上移动的距离s分别为 ( )
A.F=10 N,s=20 cm
B.F=10 N,s=40 cm
C.F=20 N,s=20 cm
D.F=20 N,s=40 cm
B
5.如图所示,沿水平方向通过轻质滑轮匀速拉动物体A,测力计的示数为0.4 N。若不计绳重及滑轮的摩擦,则物体A受到的摩擦力为 ( )
A.0.2 N B.0.4 N C.0.6 N D.0.8 N
D
6.如图,用一个动滑轮把重500N的物体匀速提起2m时,不计摩擦、绳重和动滑轮重,人对绳子的拉力为 N,绳子自由端移动 m,动滑轮的挂钩受到的拉力为 N。
250
4
500
7.如图所示,物体A、B的重力分别为40 N、20 N,滑轮重、绳重和滑轮与绳子之间的摩擦忽略不计,此时物体A在水平面上向右做匀速直线运动,其受到桌面的摩擦力
为 N,若用力F向左拉物体A,使物体A向左做匀速直线运动,此时拉力F为 N。
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7.如图所示,物体A、B的重力分别为40 N、20 N,滑轮重、绳重和滑轮与绳子之间的摩擦忽略不计,此时物体A在水平面上向右做匀速直线运动,其受到桌面的摩擦力为 10 N,若用力F向左拉物体A,使物体A向左做匀速直线运动,此时拉力F为 20 N。
能力拓展训练
8.如图所示,动滑轮重为2N,拉力F为10N,则重物G和弹簧测力计示数为(不考虑绳重和摩擦) ( )
A.G重为18N,弹簧测力计示数为10N
B.G重为10N,弹簧测力计示数为18N
C.G重为20N,弹簧测力计示数为18N
D.G重为20N,弹簧测力计示数为10N
A
9.如图所示,将重为G的物体A挂在滑轮组下,若要使物体A处于静止状态(不计绳重、滑轮重和摩擦),则虚线框内悬挂的物体重为 ( )
A.0.5G B.G
C.2G D.3G
C
10.如图所示的装置中,弹簧测力计的示数为3N,乙物体质量为0.5kg,底面积为2cm2,甲、乙均保持静止状态,不计摩擦、绳重及弹簧测力计的自重,则甲物体质量是 kg,此时地面对乙物体的支持力为 N,乙物体受到的合力为 N,乙物体对地面的压强为 Pa。(g取10N/kg)
0.3
2
0
10000
11.建筑工人利用如图所示装置,将质量为100kg的沙袋从地面匀速提到3m高的一楼楼面,用时30s。已知动滑轮的质量为8kg,不计绳子重力和摩擦。(g取10N/kg)求:
(1)拉力的大小;
解:(1)沙袋的重力:
G=mg=100kg×10N/kg=1000N
动滑轮的重力:
G轮=m轮g=8kg×10N/kg=80N
则拉力:F=(G+G轮)=×(1000N+80N)=540N
(2)这段时间内人拉绳子做功的功率。
(2)拉力移动的距离:s=2h=2×3m=6m
拉力做的功:W=Fs=540N×6m=3240J
拉力的功率:P===108W
$$