内容正文:
null第4课时定滑轮和动滑轮
知识导引
1.杠杆定动固定不动随被拉动的物体一起运动
2.等臂不方向一半2倍不能
课堂作业
1.B解析:定滑轮的实质是等臂杠杆,使用定滑轮不能省
力,但能改变力的方向,A错误,B正确:使用动滑轮可以省力,
但最多能省一半力,此时动力臂为阻力臂的2倍,C、D错误.
2.D解析:定滑轮和动滑轮的主要区别是动滑轮会随被拉
动的物体一起运动,定滑轮不随被拉动的物体一起运动.甲、
乙、丙滑轮的轴是固定不动的,是定滑轮,丁滑轮的轴没有固
定,随被拉动的物体一起运动,是动滑轮
3.D解析:定滑轮实质是一个等臂杠杆,使用定滑轮既不
省力也不费力,无论沿哪个方向匀速拉起物体,拉力的大小
都相等,故F1=F2=F3=F1,D符合题意.
4.D解析:当物体匀速运动时,拉力需要克服滑动摩擦力,
当物体静止时,拉力需要克服静摩擦力,而静摩擦力不一定
等于滑动摩擦力,因此弹簧测力计的示数不一定相等,A错
误:因为此滑轮是动滑轮,若绳子竖直向上拉,其力臂为滑轮
的直径,若斜着拉,则其力臂小于滑轮的直径,所以竖直向上
的拉力始终小于斜着向上的拉力,B错误;改变钩码个数,重
复实验的目的是寻找普遍规律,C错误;钩码的重力越大,则
动滑轮和绳的重力以及摩擦力对拉力的影响越小,拉力F越
接近钩码总重力的子D正确,
5.D解析:使用动滑轮可以省力,但费距离,A错误;物体
运动的速度=产--0,4m/s,B错误:不计绳重与摩
擦,拉力F=号(G+Ga)=号×10N+2N=6N,C错误;
绳子自由端移动的距离s=2h=2×4m=8m,D正确
6.A解析:球形石墩受到地面的滑动摩擦力f摩是一定的,
不考虑绳重和绳与石墩之间的摩擦力时,A选项中相当于使
用了动滑轮,人对绳的拉力FA=之∫摩B选项中相当于使用
了定滑轮,人对绳的拉力F=f,C、D选项中人对绳的拉力
等于石墩受到地面的摩擦力f,即Fc=FD=∫鉴,A符合
题意
7.C解析:由于绳重和摩擦力的存在,旗手对绳的拉力一
定大于国旗重力,A、B错误:国旗上升的距离等于被旗手拉
下的绳端移动的距离,C正确,D错误.
8.(1)定动(2)等臂B省力A(3)200100
(4)200110(5)21(6)0.10.2解析:(1)题图甲中
是轴固定不动的定滑轮,题图乙中是轴随被拉动的物体一起
运动的动滑轮.(2)题图甲中的定滑轮,其实质是等臂杠杆,
它以B为支点:题图乙中的动滑轮,其实质是省力杠杆,它以
A为支点.(3)若滑轮重、绳重及摩擦均不计,匀速提升物体
时,题图甲中绳子的拉力F1=G=200N;题图乙中绳子的拉
力,=G=号×200N=10N.(4)若滑轮重为20N,不
计绳重和摩擦,匀速提升物体时,题图甲中绳子的拉力F=
G=200N:题图乙中绳子的拉力F=号(G+Ga)=合×
(200N+20N)=110N.(5)若将绳子自由端拉动2m,则题
图甲中物体向上移动的距离s物=5她=2m;题图乙中物体向
上移动的距离。=之%=号×2m=1m(6)若物体匀速
1
上升的速度是0.1m/s,则题图甲中绳子自由端向下移动的
速度=v物=0.1m/s;题图乙中绳子自由端向上移动的速
度h=2uw=2X0.1m/s=0.2m/s.
课后作业
9.B解析:若不计摩擦且忽略机械自重和绳重,则F1=
号R=Gf=G,N=号即F:最大
10.B解析:动滑轮可看作一个杠杆,左侧的绳子与动滑轮
接触的点为支点,各力臂如答图所示,可知F1、F2、F?的力臂
的大小关系为>>;由杠杆平衡条件可知,当阻力与阻
力臂的乘积一定时,动力臂越大,动力越小,故三个力的大小
关系为F1<F2<F.B正确.
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11.A解析:由题图可知,该装置是定滑轮,定滑轮既不省
力也不费力,因为运动员重为500N,则运动员能施加的最大
拉力F=G=500N,绳重、滑轮重和摩擦均忽略不计,所以他
能提起的最重的物体的重力G物=F=500N.A正确.
12.定省力0.25解析:题图甲中使用的是定滑轮,不省
力,但能改变力的方向;题图乙中使用的是动滑轮,可以省
力,但费距离;按题图乙方式拉,绳自由端移动了0.5m,那么
小汽车被拉动了分×0.5m=0.25m
13.5001200解析:向下拉绳子提升重物时,人能施加的
最大拉力F=G人=500N,滑轮重和摩擦均忽略不计,则使用
定滑轮最多可提升重500N的物体;向上拉绳子提升重物
时,手臂能承受的最大拉力F=600N,滑轮重和摩擦均忽略
不计,则使用动滑轮可提升的物体的最大重力Gz=2F'
2×600N=1200N.
14.5104解析:题图中的滑轮为动滑轮,弹簧测力计示
数为5N,说明绳子自由端的拉力F=5N;不计绳重、滑轮重
和绳子与滑轮间的摩擦,物体沿水平方向做匀速直线运动,
所以物体A受到地面的摩擦力∫=2F=2X5N=10N;绳子
自由端移动的速度是物体运动速度的2倍,则v粒=2物=
2X 2 cm/s=4 cm/s.
15.不能F,十F2减小解析:题图中的这两个滑轮都是
定滑轮,不能起到省力的作用,但是能改变力的方向:鼎受到
两个竖直向上的拉力,所以鼎受到的拉力之和为F1十F2;鼎
在水中上升的过程中,在水中的深度减小,其底部所受水的
压强减小.
16.如图所示
解析:题图(a)中动力F,为绳子的拉力,方向竖直向上,阻力
F2为动滑轮和物体的总重力,方向竖直向下,从支点O分别
向动力作用线和阻力作用线作垂线段,即为动力臂1和阻力
臂2;题图(b)中动力F为绳子的拉力,方向竖直向下,阻力
F2为物体的重力,方向竖直向下,从支点O分别向动力作用
线和阻力作用线作垂线段,即为动力臂山和阻力臂2.
17.(1)C(2)①省力②可以改变力的方向③费距离
(3)变小弹簧测力计自身受到重力解析:(1)题图乙中应
让钩码保持平衡状态,即做匀速直线运动.(2)①比较弹簧测
力计示数的大小,可得出使用动滑轮时拉力小于物重,即使
用动滑轮时省力:②比较弹簧测力计拉力的方向,可得出使
用定滑轮时可以改变力的方向:③题图乙中弹簧测力计移动
的距离小于题图丙中弹簧测力计移动的距离,即使用动滑轮
时费距离.(2)将弹簧测力计倒过来,即弹簧测力计吊环系在
拉绳上,用手拉挂钩,弹簧测力计示数会变小,原因是弹簧测
力计自身受到重力。
经典提优
18.D解析:题图甲中是动滑轮,由于不计绳重和摩擦,故
Fm=2(G+G)=之×(200N+40N)=120N,拉力端
移动的距离s=2h=2×2m=4m,A、B错误;题图乙中是倒
放的动滑轮,由于不计绳重和摩擦,故F乙=2G物十G潘=2×
200N十40N=440N,拉力端移动的距离=合h=合×
2m=1m,C错误,D正确.
第5课时滑轮组
知识导引
1.定动省力改变施力的方向2.偶奇3.nn
分之一n
G中Ga)Gm
课堂作业
1.省力改变力的方向费
2.1501001651102v3v解析:由滑轮组的绕线方
式可知,题图甲、乙中滑轮组承担物重的绳子段数分别为弹=
2、n2=3.如果摩擦、滑轮自重不计,则F甲=G=300N=
n甲
2
150N,F2=g-300N=10N:如果摩擦不计,则Fm=
n乙
3
G+G=300N+30N=165N,F'2=G+G
300N+30N=110N;重物运动速度都为,根据绳子自由
3
端移动速度v绳=vw可得,题图甲中绳子自由端移动速度
为2w,题图乙中绳子自由端移动速度为3u.
3.A解析:A选项中承重绳子的段数1=3,则拉力F1=
B选项中承重绳子的段数m=2,则拉力F。-受:C选
3
项中定滑轮相当于等臂杠杆,则拉力F?=G物;D选项中动滑
轮相当于省力杠杆,拉力F,=受,A符合题意。
4.B解析:题图中滑轮组承担物重的绳子段数n=2,不计
绳重及摩擦,拉力F=G十G边=100N+20N=60N,
2
2
5.A解析:因为要用100N的力提起重300N的物体,使
用的机械一定是能省力的机械,定滑轮不能达到省力的目
的,B不符合题意;在不计机械自重和摩擦的情况下,一个动
滑轮最多只能省一半的力,C不符合题意;一个定滑轮和一
个动滑轮组成的滑轮组承担物重的绳子段数最多为3,滑轮
组最多能提起的物体重力Gw=nF=3×100N=300N,但此
情况成立的前提是不计动滑轮重、绳重和摩擦,D不符合题
意:只有使用杠杆时,根据杠杆的平衡条件调整力臂,可以用
100N的力提起一个重为300N的物体,A符合题意.
6.A解析:题图甲、乙中滑轮组承担物重的绳子段数分别
为m1=3、2=2,已知每个滑轮的重力相等,设滑轮的重力为
G,不计绳重和摩擦,则拉力F=子(G十Ga)=合(G十
Ga).即号×(60N+Ga)=2X(36N+Ga),解得G=
12N.A正确.
7.如图所示
uu
atttttttt
tl
will
①
F
G]
G
[
[团
F=9
5=9
5=9
F=G
解析:绕制滑轮组时,要根据“奇动偶定”的原则来绕制,判断
出绳子的段数是解决此题的关键,工,=号,承担物重的绳子
段数为偶数,所以绳子固定端在定滑轮上:R:=号,承担物重
的绳子段数为奇数,所以绳子周定端在动滑轮上:八令,承
担物重的绳子段数为偶数,绳子固定端在定滑轮上;F,=∈
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承担物重的绳子段数为奇数,绳子固定端在动滑轮上·
8.(1)F=G=1000N=500N(2)Ga=nF'-Gw=2×
2
550N-1000N=100N(3)s拉=nh=2×1m=2m解
析:(1)因不计摩擦和滑轮自重,由题图可知,承担物重的绳
子有2段,故拉力F-G丝=1000N=500N.(2)若实际所用
2
拉力F'=550N,则动滑轮重G励=nF-G指=2×550N
1000N=100N.(3)物体升高1m时,绳子自由端移动的距
离s拉=nh=2×1m=2m.