内容正文:
12.3 滑轮 练习
班级: 姓名:
【知识回顾】
一、定滑轮:
1.定义: 。
2.实质:定滑轮的实质是:
3.特点:使用定滑轮 。
4.对理想的定滑轮( )F=G绳子自由端移动距离SF(或速度vF) = 重物移动的距离SG(或速度vG)
(
l
1
l
2
F
2
F
1
)
二、动滑轮:
1.定义: 。(可上下移动,也可左右移动)
2.实质:动滑轮的实质是: 。
3.特点:使用动滑轮能 。
4.理想的动滑轮( )则:,只忽略轮轴间的摩擦则拉力,绳子自由端移动距离SF(或vF)=2倍的重物移动的距离SG(或vG)。
(
F
1
l
1
F
2
l
2
)
三、滑轮组[来源:Zxxk.Com]
1.定义: ;
2.特点: ;
3.理想的滑轮组(不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力)拉力 。只忽略轮轴间的摩擦,则拉力绳子自由端移动距离SF(或vF)=n倍的重物移动的距离SG(或vG);
4.装滑轮组方法:首先根据公式求出绳子的股数。然后根据“奇动偶定”的原则。结合题目的具体要求组装滑轮。
【精炼】
1、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、、匀速拉起钩码。忽略绳子与滑轮的摩擦,下列说法中正确的是( )
A.较大 B.较大
C.较大 D.、、的大小相等
2、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
3、如图所示小明组装了甲、乙两种滑轮,用来提升同一物体,G物=200N(不计绳重、轮重和摩擦),要使物体竖直匀速提升2m。下列说法中正确的是( )
A.F甲=200N,并向上移动4m B.F甲=100N,并向上移动2m
C.F乙=200N,并向上移动1m D.F乙=400N,并向上移动lm
4、为探究动滑轮和定滑轮的特点,设计如下两种方式拉升重物,下面关于探究的做法和认识正确的是( )
A.用定滑轮拉重物,当拉力竖直向下最省力 B.用动滑轮提升重物上升h高度,测力计上升h高度
C.定滑轮实质是上一个等臂杠杆 D.用动滑轮拉力更小,且省距离
5、 如图所示,甲、乙两个滑轮组的轮重、物重均相同,把物体匀速提升相同的高度,绳子自由端受到的拉力大小分别为F1和F2.若不计绳重及摩擦,下列说法中正确的是( )
典例4图
A.F1=F2 B.F1<F2
C.F1>F2 D.无法判断
6、用如图所示的三个装置先后提升同一个物体G,若不考虑滑轮的自重和摩擦,作用于绳子自由端的拉力F1、F2、F3的大小关系是( )
第3题图
A.F1最小 B.F2最小
C.F3最小 D.一样大
7、如图所示,动滑轮重20 N,不计绳重及滑轮和绳之间的摩擦,当动滑轮上挂重力为100 N的物体A时,物体B在水平桌面上恰好能向左做匀速直线运动.则B受到的摩擦力( )
第4题图
A.方向水平向左,大小是100 N
B.方向水平向右,大小是40 N
C.方向水平向左,大小是40 N
D.方向水平向右,大小是20 N
8、(多选)某同学设计了一种如图所示的简易电梯,由图可知 ( )
A.A是动滑轮
B.B是定滑轮
C.如果电动机向下拉动绳子,电梯厢将上升
D.该装置能省力
9、(多选)用如图滑轮组拉着物体M在水平地面上以0.1m/s 速度匀速前进
0.2m,M重10N,绳子自由端拉力 F为3N,绳子与滑轮的摩擦及滑轮重均不计,则下列说法正确的是( )
A.M受到向左的拉力大小为 1NB.M受到的地面的摩擦力为9N
C. 拉力 F做功 1.8J D. 使 M以0.2m/s的速度匀速前进, 则 M 受地面的摩擦力为9N
10、(多选)如图所示,工人师傅用手沿竖直方向匀速向上拉动绳端使重物上升,已知重物和滑轮重力分别为、。下列说法正确的是( )
A.动滑轮相当于一个省力杠杆
B.上升过程中,若连接重物的绳子突然断开,重物立即下降
C.固定点A对绳子的拉力与绳子对固定点A的拉力大小相等
D.手的拉力
11、如图所示,小宝同学想把被台风刮倒的甲树拉正,他把绳子的一端系在乙树上,然后绕过甲树用力拉绳子,这样做相当于一个 (选填“定滑轮”或“动滑轮”),此时有 段绳子拉甲树。如果不计绳重和摩擦,甲树受到300 N拉力,则小宝对绳子的拉力为 N,乙树受到的拉力为 N。
12、如图旗杆顶部的装置为 滑轮,它的实质是一个 杠杆,利用它来升国旗可以 (选填“省力”“省距离”或“改变施力的方向”)。升旗时,小明将绳子拉下了15 m,则红旗被拉高了 m。
13、如图所示,用甲、乙两滑轮组匀速向上提升重物,物重都是600 N,不计动滑轮重及摩擦,绳子的拉力F甲为 N;F乙为 若将重物提高1 m,则甲滑轮绳子的自由端移动的距离为 m;乙滑轮绳子的自由端移动的距离为 m.
典例3图
14、如图所示,站在地面上的小明利用滑轮组将重物G提到高处,请画出绳子最省力的绕法.
变式2图
15、如图所示,这是小海同学“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验装置。实验中测得的几组数据如表所示,请你分析:
实验序号
钩码重G/N
钩码提升高度h/m
测力计示数F/N
测力计移动距离s/m
拉力方向
甲
1
0.2
1.0
0.2
向上
乙
1
0.2
1.1
0.2
向下
丙
1
0.2
0.7
0.4
向上
(1)分析甲、乙两次实验的数据,可以得出结论:使用定滑轮 (选填“能”或“不能”)省距离, (选填“能”或“不能”)改变力的方向;用图乙装置进行实验时,若小明将绳子的自由端沿着水平向右的方向匀速拉动,拉力的大小将 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
(2)分析丙实验的数据发现,拉力的大小总比钩码重力的一半要大,这主要是因为 。
16、在“探究动滑轮工作时的特点”活动中,小明用如图所示的滑轮组提升钩码,改变钩码的数量,在正确操作的情况下,测得的实验数据如下。
实验序号
钩码重G/N
钩码上升高度h/cm
拉力F/N
绳端移动的距离s/cm
1
1.0
10
1.1
30
2
2.0
10
1.7
30
3
3.0
10
2.3
30
(1)分析表中数据发现,实验中所用动滑轮的重力一定小于 N;
(2)从实验数据可得出实验结论:同一滑轮组, ,机械效率越高。
(3)以下情形导致测得的机械效率偏大的是 ;
A.加速拉动弹簧测力计
B.弹簧测力计读数错误,致使结果偏大
C.钩码有磨损,导致实际质量比标注质量小
D.弹簧测力计的指针在零刻线以下,未调零测量拉力
(4)小明进一步研究,计算出每一组总功与有用功和克服动滑轮重力的功的差值ΔW=W总﹣W有﹣W轮,根据表格中的数据,发现重物的重力越大,差值ΔW (选填“越大”“越小”或“不变”),请你利用所学知识对此作出解释: 。
17、学习了简单机械后,小明了解到斜面也是一种机械,于是他想探究这种机械的特点。
斜面倾斜程度
木块重力G/N
斜面高度h/m
斜面长S/m
沿斜面拉力F/N
较缓
5
0.2
1
2
较陡
5
0.3
1
2.6
最陡
5
0.4
1
3.2
(1)小明用弹簧测力计测木块的重力,如图a所示,测量时应让木块保持 状态,并依据 条件得出木块重力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)他将木块放在如图b所示的斜面上,并用弹簧测力计沿斜面 向上拉木块,收集到上表中的实验数据:
①比较表中木块重力G和拉力F的大小,得出:使用斜面时 (选填“能”或“不能”)省力;斜面长度相同时,斜面高度越小越 (选填“省力”或“费力”);
②实验时,可以通过移动木块A来改变斜面的倾斜程度,要减小斜面的倾斜程度,木块A要向 (选填“左”或“右”)移。
18、一辆质量为1500kg的小车用625N的力通过如图滑轮组将质量为100kg的物体匀速提起(不计绳重和滑轮间摩擦)。
(1)滑轮组的机械效率是多少?
(2)动滑轮重为多少?
(3)已知小车的速度为3m/s,受到水平地面的摩擦阻力的大小是小车重力的0.3倍。此电动车牵引力的功率是多少?
参考答案
【知识回顾】
一、定滑轮:
1.定义: 中间的轴固定不动的滑轮 。
2.实质:定滑轮的实质是: 等臂杠杆
3.特点:使用定滑轮 不能省力但是能改变动力的方向 。
4.对理想的定滑轮( 不计轮轴间摩擦 )F=G绳子自由端移动距离SF(或速度vF) = 重物移动的距离SG(或速度vG)
(
l
1
l
2
F
2
F
1
)
二、动滑轮:
1.定义: 和重物一起移动的滑轮 。(可上下移动,也可左右移动)
2.实质:动滑轮的实质是: 动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆 。
3.特点:使用动滑轮能 省一半的力,但不能改变动力的方向 。
4.理想的动滑轮( 不计轴间摩擦和动滑轮重力 )则:,只忽略轮轴间的摩擦则拉力,绳子自由端移动距离SF(或vF)=2倍的重物移动的距离SG(或vG)。
(
F
1
l
1
F
2
l
2
)
三、滑轮组[来源:Zxxk.Com]
1.定义: 定滑轮、动滑轮组合成滑轮组 ;
2.特点: 使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向 ;
3.理想的滑轮组(不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力)拉力 。只忽略轮轴间的摩擦,则拉力绳子自由端移动距离SF(或vF)=n倍的重物移动的距离SG(或vG);
4.装滑轮组方法:首先根据公式求出绳子的股数。然后根据“奇动偶定”的原则。结合题目的具体要求组装滑轮。
【精炼】
1、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、、匀速拉起钩码。忽略绳子与滑轮的摩擦,下列说法中正确的是(D )
A.较大 B.较大
C.较大 D.、、的大小相等
2、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(C )
A.24N B.60N C.12N D.7N
3、如图所示小明组装了甲、乙两种滑轮,用来提升同一物体,G物=200N(不计绳重、轮重和摩擦),要使物体竖直匀速提升2m。下列说法中正确的是( D )
A.F甲=200N,并向上移动4m B.F甲=100N,并向上移动2m
C.F乙=200N,并向上移动1m D.F乙=400N,并向上移动lm
4、为探究动滑轮和定滑轮的特点,设计如下两种方式拉升重物,下面关于探究的做法和认识正确的是( C )
A. 用定滑轮拉重物,当拉力竖直向下最省力
B. 用动滑轮提升重物上升h高度,测力计上升h高度
C.定滑轮实质是上一个等臂杠杆 D.用动滑轮拉力更小,且省距离
5、 如图所示,甲、乙两个滑轮组的轮重、物重均相同,把物体匀速提升相同的高度,绳子自由端受到的拉力大小分别为F1和F2.若不计绳重及摩擦,下列说法中正确的是( C )
典例4图
A.F1=F2 B.F1<F2
C.F1>F2 D.无法判断
6、用如图所示的三个装置先后提升同一个物体G,若不考虑滑轮的自重和摩擦,作用于绳子自由端的拉力F1、F2、F3的大小关系是( C )
第3题图
A.F1最小 B.F2最小
C.F3最小 D.一样大
7、如图所示,动滑轮重20 N,不计绳重及滑轮和绳之间的摩擦,当动滑轮上挂重力为100 N的物体A时,物体B在水平桌面上恰好能向左做匀速直线运动.则B受到的摩擦力( B )
第4题图
A.方向水平向左,大小是100 N
B.方向水平向右,大小是40 N
C.方向水平向左,大小是40 N
D.方向水平向右,大小是20 N
8、(多选)某同学设计了一种如图所示的简易电梯,由图可知 (CD)
A.A是动滑轮
B.B是定滑轮
C.如果电动机向下拉动绳子,电梯厢将上升
D.该装置能省力
9、(多选)用如图滑轮组拉着物体M在水平地面上以0.1m/s 速度匀速前进
0.2m,M重10N,绳子自由端拉力 F为3N,绳子与滑轮的摩擦及滑轮重均不计,则下列说法正确的是( BD )
A.M受到向左的拉力大小为 1NB.M受到的地面的摩擦力为9N
C. 拉力 F做功 1.8J D. 使 M以0.2m/s的速度匀速前进, 则 M 受地面的摩擦力为9N
10、(多选)如图所示,工人师傅用手沿竖直方向匀速向上拉动绳端使重物上升,已知重物和滑轮重力分别为、。下列说法正确的是( AC )
A.动滑轮相当于一个省力杠杆
B.上升过程中,若连接重物的绳子突然断开,重物立即下降
C.固定点A对绳子的拉力与绳子对固定点A的拉力大小相等
D.手的拉力
11、如图所示,小宝同学想把被台风刮倒的甲树拉正,他把绳子的一端系在乙树上,然后绕过甲树用力拉绳子,这样做相当于一个 动滑轮 (选填“定滑轮”或“动滑轮”),此时有 2 段绳子拉甲树。如果不计绳重和摩擦,甲树受到300 N拉力,则小宝对绳子的拉力为 150 N,乙树受到的拉力为 150 N。
12、如图旗杆顶部的装置为 定 滑轮,它的实质是一个 等臂 杠杆,利用它来升国旗可以 改变施力的方向 (选填“省力”“省距离”或“改变施力的方向”)。升旗时,小明将绳子拉下了15 m,则红旗被拉高了 15 m。
13、如图所示,用甲、乙两滑轮组匀速向上提升重物,物重都是600 N,不计动滑轮重及摩擦,绳子的拉力F甲为200N;F乙为300N.若将重物提高1 m,则甲滑轮绳子的自由端移动的距离为3m;乙滑轮绳子的自由端移动的距离为2m.
典例3图
14、如图所示,站在地面上的小明利用滑轮组将重物G提到高处,请画出绳子最省力的绕法.
变式2图
图略
15、如图所示,这是小海同学“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验装置。实验中测得的几组数据如表所示,请你分析:
实验序号
钩码重G/N
钩码提升高度h/m
测力计示数F/N
测力计移动距离s/m
拉力方向
甲
1
0.2
1.0
0.2
向上
乙
1
0.2
1.1
0.2
向下
丙
1
0.2
0.7
0.4
向上
(1)分析甲、乙两次实验的数据,可以得出结论:使用定滑轮 不能 (选填“能”或“不能”)省距离, 能 (选填“能”或“不能”)改变力的方向;用图乙装置进行实验时,若小明将绳子的自由端沿着水平向右的方向匀速拉动,拉力的大小将 变大 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
(2)分析丙实验的数据发现,拉力的大小总比钩码重力的一半要大,这主要是因为 动滑轮的重力及摩擦 。
16、在“探究动滑轮工作时的特点”活动中,小明用如图所示的滑轮组提升钩码,改变钩码的数量,在正确操作的情况下,测得的实验数据如下。
实验序号
钩码重G/N
钩码上升高度h/cm
拉力F/N
绳端移动的距离s/cm
1
1.0
10
1.1
30
2
2.0
10
1.7
30
3
3.0
10
2.3
30
(1)分析表中数据发现,实验中所用动滑轮的重力一定小于 1.2 N;
(2)从实验数据可得出实验结论:同一滑轮组, 提升的物体越重 ,机械效率越高。
(3)以下情形导致测得的机械效率偏大的是 ;
A.加速拉动弹簧测力计
B.弹簧测力计读数错误,致使结果偏大
C.钩码有磨损,导致实际质量比标注质量小
D.弹簧测力计的指针在零刻线以下,未调零测量拉力
(4)小明进一步研究,计算出每一组总功与有用功和克服动滑轮重力的功的差值ΔW=W总﹣W有﹣W轮,根据表格中的数据,发现重物的重力越大,差值ΔW 越大 (选填“越大”“越小”或“不变”),请你利用所学知识对此作出解释: 摩擦力增大了 。
17、学习了简单机械后,小明了解到斜面也是一种机械,于是他想探究这种机械的特点。
斜面倾斜程度
木块重力G/N
斜面高度h/m
斜面长S/m
沿斜面拉力F/N
较缓
5
0.2
1
2
较陡
5
0.3
1
2.6
最陡
5
0.4
1
3.2
(1)小明用弹簧测力计测木块的重力,如图a所示,测量时应让木块保持 静止 状态,并依据 二力平衡 条件得出木块重力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)他将木块放在如图b所示的斜面上,并用弹簧测力计沿斜面 匀速 向上拉木块,收集到上表中的实验数据:
①比较表中木块重力G和拉力F的大小,得出:使用斜面时 能 (选填“能”或“不能”)省力;斜面长度相同时,斜面高度越小越 省力 (选填“省力”或“费力”);
②实验时,可以通过移动木块A来改变斜面的倾斜程度,要减小斜面的倾斜程度,木块A要向
右 (选填“左”或“右”)移。
18、一辆质量为1500kg的小车用625N的力通过如图滑轮组将质量为100kg的物体匀速提起(不计绳重和滑轮间摩擦)。
(1)滑轮组的机械效率是多少?
(2)动滑轮重为多少?
(3)已知小车的速度为3m/s,受到水平地面的摩擦阻力的大小是小车重力的0.3倍。此电动车牵引力的功率是多少?
(1)80%(2)250N(3)15375W
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