第2節(jié)滑輪練習(xí)題

1、滑輪一、選擇題1 如圖1所示的是利用定滑輪勻速提升物體的三種方法，所用拉力分別是Fi, F2和F3,下列式子中正確的是（）A Fi> F2> F3B FiV F 2< F3C Fi=F2=F3 D F2> Fi> F3圖i答案：C解析：使用定滑輪不能省力，但可以任意改變力的方向。圖i中Fi, F2和F3盡管力的方向不同，但力的大小都等于物體重力 G。800N，而繩上吊著的靜止的紳士”重500N ,2 如圖2所示，不考慮滑輪與輕繩之間的摩擦，米袋總重為則米袋對(duì)地面的壓力為（）D 800NA 500N B 250N C. 300N圖2答案：C解析：從圖2判斷，圖中的滑

2、輪是定滑輪,面的壓力為800N-500N=300N。紳士 ”通過(guò)定滑輪對(duì)米袋向上的拉力等于他的重力,則米袋對(duì)地3用如圖3所示的滑輪將重3N的物體勻速提升iOcm,如果動(dòng)滑輪的重為iN，則下列說(shuō)法正確的是 （A .拉力F =2NB .拉力 F =i. 5NC .繩子向上移動(dòng)的距離為i0cmD .繩子向上移動(dòng)的距離為5cm答案：A解析：動(dòng)滑輪的特點(diǎn)是可以省一半的力，用動(dòng)滑輪提升物體時(shí)，不僅要克服物體的重力，而且要克服動(dòng)滑 輪的重力，所以拉力為動(dòng)滑輪和重物總重的二分之一，拉力作用點(diǎn)移動(dòng)的距離是物體升高高度的二倍。4所示的四種方案（機(jī)器下方的小圓表示并4 工人們?yōu)榱税徇\(yùn)一個(gè)笨重的機(jī)器進(jìn)入廠房，他們?cè)O(shè)計(jì)

3、了如圖排放置的圓形鋼管的橫截面），其中最省力的方案是（）機(jī)團(tuán)rrrtffrrl答案：C 解析：在此題中，克服的阻力是物體與地面之間的摩擦力，同時(shí)也使用到了簡(jiǎn)單機(jī)械滑輪。因此省力的情況要從兩個(gè)方面考慮：減小物體與地面之間的摩擦力；使用的機(jī)械最省力。在以上四種情況中，B、C、D都將物體與地面之間的滑動(dòng)摩擦變?yōu)闈L動(dòng)摩擦，減小了物體與地面之間的摩擦力，而A沒(méi)有，所以首先可以排除。在 B中使用的是定滑輪，只能改變力的方向不能省力，其所用力的大小與D是一樣的，都等于物體與地面之間的滾動(dòng)摩擦力。在C中使用的是動(dòng)滑輪，動(dòng)滑輪能夠省一半的力，所以，此時(shí)的拉力等于物體與地面之間滾動(dòng)摩擦力的一半，所以此時(shí)所用的力最

4、小，即最省力。5小漢同學(xué)在 研究動(dòng)滑輪特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，進(jìn)行了正確操作，并記錄數(shù)據(jù)如下表，分析數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn) 結(jié)果與課本中 使用動(dòng)滑輪能省一半力”的結(jié)論不符。面對(duì)這一事實(shí)，下列做法中最不可取的是（）實(shí)驗(yàn)次數(shù)物重G/N拉力F/N11 . 00. 6521 . 50. 9032. 01 . 15A 與同學(xué)分析可能原因B .實(shí)驗(yàn)失敗，停止實(shí)驗(yàn)C .改進(jìn)實(shí)驗(yàn)條件，重新實(shí)驗(yàn)D 查閱資料，了解結(jié)論的適用條件圖5答案：B解析：對(duì)于使用動(dòng)滑輪能省一半力”，我們是通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究得出來(lái)的?？墒切h同學(xué)在進(jìn)行這個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果卻與課本中的結(jié)論不符。問(wèn)題在哪里呢？題目排除了操作錯(cuò)誤，記錄的數(shù)據(jù)也正確。實(shí)際上，物理中的

5、許多結(jié)論都是在忽略某些次要因素的基礎(chǔ)上得出的。使用動(dòng)滑輪能省一半力 ”是在不考慮動(dòng)滑輪和繩子的重力，并不考慮摩擦的情況下獲得的結(jié)論。而在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，這些因素都是存在的。如果把這些因素都 考慮進(jìn)去，勢(shì)必得不出規(guī)律性的東西，得不到正確的結(jié)論。怎么辦呢？此時(shí)就要設(shè)法減小以上次要因素的 影響，如選用更輕的動(dòng)滑輪和繩子，進(jìn)一步減小摩擦，還有盡可能使物體重力更大一些等。6 .如圖6所示，G=80N，在力F的作用下，滑輪以 0. 4m/s的速度勻速上升，不計(jì)摩擦及滑輪重，則物體 的速度和力F的大小分別是（）A. 0. 8m/s, 160NB. 0. 8m/s, 40NC. 0. 4m/s, 160ND. 0

6、. 2m/s, 40N答案：A解答：動(dòng)滑輪正常使用時(shí)，作用在輪處的力是作用在軸處力的一半，作用在輪處的力的作用點(diǎn)移動(dòng)的距離是作用在軸處力的作用點(diǎn)移動(dòng)距離的2倍。本題中，物體作用在輪處，拉力作用在軸處，所以F=2G=2 X80N=160N ;物體上升距離是拉力 F和滑輪移動(dòng)的距離的二倍，滑輪以 0. 4m/s的速度勻速上升， 故物體上升速度為 2v=2X0. 4m/s=0 . 8m/s。7 .如圖7所示，在水平拉力 F的作用下，物體 A勻速向右滑動(dòng)時(shí)，彈簧秤示數(shù)為10N，不計(jì)滑輪重及滑輪與繩之間摩擦，則水平拉力F和物體A與水平面之間的摩擦力 f的大小分別是（）A . F=20N , f=20N

7、B . F=10N , f=20NC. F=20N , f=10N D . F=10N , f=10N圖7答案：C解析：圖中實(shí)質(zhì)是一個(gè)動(dòng)滑輪，繩子兩端的力相等，都為10N，軸上的力F等于繩子兩端的力的和為 20N ;物體勻速運(yùn)動(dòng)，則繩子對(duì)物體的拉力和地面對(duì)物體的摩擦力是一對(duì)平衡力，大小相等。二、填空和作圖題8如圖8所示，小森用同樣的力把甲、乙兩物體勻速提升，如不計(jì)摩擦和滑輪重，貝U重力G甲G乙(“<”“ >”)圖8答案：<解析：從圖8看出，甲為定滑輪，所以F = G甲，乙是動(dòng)滑輪，F(xiàn) = G乙/2，即G乙=2F。因此G甲<G乙 9.如圖9所示，重為80N的物體M,在30

8、N的拉力F作用下，以0. 2m/s的速度在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)彈簧秤的示數(shù)為 N，拉力F在5s內(nèi)做的功 W= J,拉力的功率 P=W。(不計(jì)滑輪重，不計(jì)繩重，不計(jì)繩與滑輪之間的摩擦)答案：15153解析：圖中拉力作用在動(dòng)滑輪的軸上，彈簧秤的示數(shù)應(yīng)該是拉力的一半，即為15N。容易計(jì)算物體在 5s內(nèi)移動(dòng)的距離為1m,拉力作用點(diǎn)移動(dòng)的距離應(yīng)該是物體的一半即0. 5m,所以拉力F在5s內(nèi)做的功W=FS=30NX0. 5m=15J，拉力的功率P=W/t=15J/5s=3W。10 小漢要提起重 800N的物體，但是他的最大拉力只有300N。于是，他找來(lái)了一些滑輪，想利用滑輪組提起這個(gè)重物。已知每個(gè)

9、滑輪重20N，小漢想站在地上向下拉繩，他最好選擇圖10中滑輪組來(lái)提起重物（選填a”、 b”或C”。請(qǐng)?jiān)谒x的圖中畫(huà)出正確的繞繩方法。答案：c,正確的繞繩方法見(jiàn)圖11c解析：題目的關(guān)鍵是確定幾股繩子吊起動(dòng)滑輪。由F=（G物+ G動(dòng)）In知，n=（G物+ G動(dòng)）/ F,因F < 300N所以n（800N+20N ） /300N2. 7,因?yàn)閚應(yīng)為整數(shù)，故n可取3、4、5等。求解時(shí)還要注意要求站在地上 向下拉繩，即繩子最后的拉力方向向下。從圖5看出，a拉力方向不合要求，b雖然更省力，但拉力方向仍不符合要求，只有 c在省力情況和拉力方向上都符合要求。所以答案為c,正確的繞繩方法見(jiàn)圖 5c。11

10、定滑輪在使用時(shí)相當(dāng)于一個(gè)杠桿。如圖12所示，某人用繩子沿著傾斜的方向通過(guò)定滑輪拉住鉤碼，已知人手的拉力為 F,鉤碼重力為G。（1）請(qǐng)?jiān)趫D中標(biāo)出這只 杠桿”的支點(diǎn)O,畫(huà)出拉力F、鉤碼重力G及它們的力臂（保留作圖痕跡）；（2） 若不計(jì)摩擦、滑輪重和繩重，請(qǐng)用杠桿平衡條件推證：F=G。答案：（1）如圖13（2）由幾何知識(shí)知：11 =12 =R（R為滑輪半徑）根據(jù)杠桿平衡條件：F|1=F2l2，即Fl1=Gl2，所以F =GG作用在鉤碼的重解析：（1）支點(diǎn)是杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)，所以定滑輪的支點(diǎn)在定滑輪的轉(zhuǎn)軸上。鉤碼重力心上，拉力F作用在繩端，方向沿著繩子斜向下。從支點(diǎn)分別向兩個(gè)力的作用線作垂線，垂線長(zhǎng)就

11、是力臂。12 .人的體重為500N，吊籃重為700N，人要將吊籃勻速吊起，求下面兩種情況下人的拉力（不計(jì)滑輪、 繩重及摩擦）。（2 ）根據(jù)幾何中圓的半徑相等和杠桿平衡條件即可推證F=G。（1） 如圖14，人站在地面上，至少要用 N的力拉繩。（2） 如圖15,人站在吊籃中至少要用 N的力拉繩。解析：（1）取動(dòng)滑輪為研究對(duì)象，它受到兩股繩給它向上的拉力（兩股繩的拉力相等），還受到吊籃給它 向下的拉力（拉力等于吊籃的重力），如圖16。由于動(dòng)滑輪勻速上升，所以動(dòng)滑輪受力平衡，也就是方向向下的力等于所有方向向上的力之和。，即。人拉繩的力與繩給人的拉力F是相互作用力，它們大小相等，方向相反。團(tuán)16（2）把

12、動(dòng)滑輪、吊籃和人作為一個(gè)整體，它們受力情況如圖17 （有兩股繩子向上拉著動(dòng)滑輪、一股繩向上拉人，三股繩屬于同一根，拉力相等。向下的力是吊籃和人的總重力）。由于整體勻速上升，所以這幾個(gè) 力是平衡力，也就是所有方向向下的力之和等于所有方向向上的力之和。故_7，即F = -（p +GJ 二 400M旻”。人拉繩的力與繩給人的拉力F是相互作用力，它們大小相等，方向相反。三、綜合題13. 小車陷在泥地里?，F(xiàn)在通過(guò)如圖18所示的滑輪組將小車勻速拉出，繩端拉力F = 1000N。求小車和樹(shù)受到的拉力（不計(jì)滑輪、繩重和摩擦）。答案：小車受到的拉力為 3000N，樹(shù)受到的拉力為 2000N。解析：小車受到滑輪組

13、中左邊的滑輪（沒(méi)必要區(qū)分這個(gè)滑輪是動(dòng)滑輪還是定滑輪）對(duì)它的拉力，要求小車受到的拉力，須以這個(gè)滑輪為研究對(duì)象?；喪芰θ鐖D19,有三股繩子向右拉著滑輪，每股拉力都為F ,小車給滑輪向左的拉力 F1。因?yàn)榛唲蛩龠\(yùn)動(dòng)，所以它受到的這四個(gè)力是平衡力，即F1= 3F = 3000N。小車受到的拉力與小車給滑輪向左的拉力F1屬于相互作用力，它們大小相等，方向相反?；喗M中右邊的滑輪給樹(shù)一個(gè)拉力，要求樹(shù)受到的拉力，就要取這個(gè)滑輪為研究對(duì)象?；喪芰θ鐖D20,有兩股繩子向左拉著滑輪，拉力均為F，樹(shù)給它向右的拉力 F2。因?yàn)榛唲蛩龠\(yùn)動(dòng)，所以它受到的這三個(gè)力是平衡力，即F2= 2F = 2000N。樹(shù)受到的拉

14、力與樹(shù)給滑輪向右的拉力F2屬于相互作用力，它們大小相等,方向相反。14小漢在家里挖一個(gè)蓄水池，當(dāng)挖到一定深度時(shí)發(fā)現(xiàn)一塊質(zhì)量約120kg的石頭（如圖21所示）。問(wèn)：憑小漢一個(gè)人的力量（小明重約500N），采用一種什么樣的簡(jiǎn)單機(jī)械才能把石頭移出水池（即把石頭提升到池口）？通過(guò)計(jì)算說(shuō)明簡(jiǎn)單機(jī)械至少需要滿足什么條件？請(qǐng)你畫(huà)出示意圖。（機(jī)械的重和摩擦可忽略不計(jì)，g 取 10N/kg）21圖陰圖加答案：方法一（1）用省力杠桿（2） 根據(jù)杠桿平衡條件：FjL1=F2L2 L1/L2=F2/F1=G 石/G1=120 XI0/500=2 4杠桿必須滿足條件是：L1 >2 4 L2（3）示意圖如圖22,動(dòng)

15、力臂要大于阻力臂。方法二：（1）用一個(gè)滑輪組（2） 求承重繩子的段數(shù)：n= G 石/F1=120 X10/500=2 . 4滑輪組必須有三段以上承重的繩子（3）示意圖如圖23,要求有三段以上的繩子吊著動(dòng)滑輪.解析：由題意，使用簡(jiǎn)單機(jī)械時(shí)，小漢一個(gè)人能施出的最大的力約為500N （設(shè)想若超過(guò)500N，小漢將被機(jī)械吊起而脫離地面），因此要想把重120kgX10 N/kg =1200N的石頭提升，所用簡(jiǎn)單機(jī)械至少要省力 1200/500=2 . 4倍。這樣的簡(jiǎn)單機(jī)械可以是省力杠桿，也可以是滑輪組，甚至可以是輪軸，所以題目有多個(gè) 答案.15.如圖24所示，彈簧測(cè)力計(jì)的量程是 0 5N，木塊重力大約7N，輕質(zhì)滑輪重為1N、鐵架臺(tái)、刻度尺、 足夠大的量杯、足量的水和細(xì)棉線（自重不計(jì)），圖中每種器材各有一件。請(qǐng)你利用圖中的一些器材，設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)量木塊重力的實(shí)驗(yàn)方案：（1 ）寫(xiě)出選用器材的名稱： （2）用文字簡(jiǎn)要地寫(xiě)出需要測(cè)量的物理量及符號(hào)： （3）木塊重力的表達(dá)式： B 24答案：方案一：（1）量杯、水、細(xì)棉線、木塊（2） 量杯中水的體積 Vi,木塊放入水中靜止后液面的位置V2（3）G = p 水 g （V2-V1）方案二：（1）彈簧測(cè)力計(jì)、輕質(zhì)滑輪、鐵架臺(tái)、細(xì)棉線、木塊（2）滑輪重G動(dòng)，拉力F（3）根據(jù) F= （G+ G