八年級(jí)物理下冊第十二章第2節(jié)滑輪課件新新人教3

1、第十二章簡單機(jī)械知識(shí)點(diǎn)一知識(shí)點(diǎn)一 定滑輪和動(dòng)滑輪定滑輪和動(dòng)滑輪 定滑輪動(dòng)滑輪概念軸固定不動(dòng)的滑輪軸可以隨物體一起運(yùn)動(dòng)的滑輪特點(diǎn)不省力也不省距離,可以改變力的方向可以省力,但費(fèi)距離,且不能改變力的方向說明說明(1)從理論上看,使用定滑輪不省力也不費(fèi)力,但由于摩擦力的存在,實(shí)際動(dòng)力要大于阻力。使用動(dòng)滑輪可以省力,當(dāng)F豎直向上拉動(dòng)時(shí),在不計(jì)摩擦和繩重的情況下,F=(G動(dòng)+G物),由于摩擦和繩重的存在,F(G動(dòng)+G物),但繩端移動(dòng)的距離卻剛好是重物移動(dòng)距離的二倍。(2)在這里,我們所講的動(dòng)滑輪的軸要和重物一起運(yùn)動(dòng),如果動(dòng)滑輪的軸不是和重物一起運(yùn)動(dòng)而是和動(dòng)力一起運(yùn)動(dòng)就不能簡單地說能省一半的力了,我們可以

2、根據(jù)受力分析及動(dòng)滑輪的特點(diǎn)對這種情況進(jìn)行研究。1212例例1 如圖12-2-1所示,古代護(hù)城河吊橋上安裝的滑輪A是()圖12-2-1A.動(dòng)滑輪,能省力B.定滑輪,能改變力的方向C.定滑輪,能省力D.動(dòng)滑輪,能改變力的方向解析解析從圖中可以看出,護(hù)城河吊橋上安裝的滑輪是一個(gè)定滑輪,不能省力,但能改變力的方向。答案答案 B知識(shí)點(diǎn)二知識(shí)點(diǎn)二 滑輪組滑輪組1.概念概念把動(dòng)滑輪和定滑輪組合在一起,構(gòu)成滑輪組。2.特點(diǎn)特點(diǎn)滑輪組既可以省力,也可以改變力的方向,但是費(fèi)距離。3.省力情況及判斷省力情況及判斷(1)使用滑輪組時(shí),若不計(jì)機(jī)械摩擦及繩重,滑輪組由幾段繩子承擔(dān)物重,提起物體所用的力就是物體和動(dòng)滑輪總重

3、的幾分之一,即動(dòng)力F=,若忽略動(dòng)滑輪重,則有F=,其中n為承擔(dān)物重的繩子的段數(shù)。(2)確定承擔(dān)物重的繩子的段數(shù)n的方法:在動(dòng)滑輪與定滑輪之間畫一條虛線,只計(jì)算“提升”動(dòng)滑輪的繩子段數(shù)。如圖12-2-2甲所示,有4段繩子吊著動(dòng)滑輪,n甲=4;如圖乙所示,有5段繩子吊著動(dòng)滑輪,n乙=5。GGn物動(dòng)Gn物 圖12-2-2例例2 用相同的滑輪組裝成如圖所示的滑輪組,用它們提起相同的物體時(shí)最省力的繞繩方法是() 解析解析在不計(jì)滑輪自重、繩重及摩擦的情況下,FA=,FB=G, FC=,FD=,FC最小,因此答案為C。 2G3G2G答案答案 C題型一題型一 滑輪組的組裝及設(shè)計(jì)滑輪組的組裝及設(shè)計(jì)例例1 (20

4、17山東泰安肥城期末)如圖12-2-3所示,用甲、乙兩個(gè)滑輪組提起重物時(shí),甲滑輪組的繞繩方法最省力,乙滑輪組用80 N的力提起了重300 N的物體(不計(jì)摩擦和動(dòng)滑輪重、繩重)。請你畫出兩個(gè)滑輪組的繞繩方法。圖12-2-3解析解析甲圖由一個(gè)動(dòng)滑輪和一個(gè)定滑輪組成滑輪組,當(dāng)n=3時(shí)最省力,繩子的固定端固定在動(dòng)滑輪上。乙圖中的滑輪組要求用80 N的力提起重300 N的物體,可以求出物重與拉力之比為: =3.75,故該滑輪組承擔(dān)物重的繩子的段數(shù)n應(yīng)為4。GF物拉300N80N答案答案如圖12-2-4所示圖12-2-4求求承擔(dān)物重的繩子的“段數(shù)”求解方法有兩種,一是根據(jù)n=去求,當(dāng)G物+G動(dòng)不能被F整除

5、時(shí),要采用“只入不舍”的方法來處理小數(shù)位;二是根據(jù)移動(dòng)距離的關(guān)系n=來求定確定動(dòng)滑輪的“個(gè)數(shù)”根據(jù)求出的繩子的段數(shù)n來確定。當(dāng)n為奇數(shù)時(shí),動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)N=;當(dāng)n為偶數(shù)時(shí),動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)N=GGF物動(dòng)shn-12n2方法歸納方法歸納解答“滑輪組的組裝及設(shè)計(jì)”問題時(shí),一般要按照以下思路解答:找找繩子的“起點(diǎn)”可依據(jù)“奇動(dòng)偶定”的原則來確定。當(dāng)n為奇數(shù)時(shí),繩子的起始端在動(dòng)滑輪的掛鉤上;當(dāng)n為偶數(shù)時(shí),繩子的起始端在定滑輪的掛鉤上畫畫繞線、確定滑輪個(gè)數(shù)根據(jù)要求確定滑輪的個(gè)數(shù),最后得到符合要求的裝配圖說明定滑輪和動(dòng)滑輪個(gè)數(shù)已知的滑輪組組裝問題,可以按照“求、找、畫”的思路解答題型二題型二 滑輪及滑輪組的水平

6、使用滑輪及滑輪組的水平使用例例2 (2019河南鄭州模擬)如圖12-2-5所示,物體A重120 N,在重力為GB的物體B的作用下在水平桌面上做勻速直線運(yùn)動(dòng),A與桌面之間的摩擦力為f。如果在A上加一個(gè)水平向左、大小為180 N的拉力F(注:圖中未畫出),當(dāng)物體B勻速上升時(shí)(不計(jì)摩擦、繩重及滑輪重),則下列選項(xiàng)正確的是() 圖12-2-5A.GB=30 NB.GB=90 NC.f=90 ND.f=180 N解析解析由圖可知,該滑輪組左側(cè)為動(dòng)滑輪,右側(cè)為定滑輪。物體A在物體B的作用下在水平桌面上做勻速直線運(yùn)動(dòng),可知物體A所受摩擦力等于繩子的拉力,由動(dòng)滑輪的特點(diǎn)可知,f=2GB,在A上加一個(gè)水平向左、

7、大小為180 N的拉力F,物體B勻速上升,物體A所受摩擦力變?yōu)橄蛴?可得F-f=2GB,計(jì)算可得,f=90 N,GB =45 N,故答案為C。答案答案 C點(diǎn)撥點(diǎn)撥解答在水平方向上使用滑輪和滑輪組問題時(shí),要注意此時(shí)克服的是物體與水平面間的摩擦力。對于復(fù)雜不便直接觀察的“水平使用的滑輪和滑輪組”,可以將圖形順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90變?yōu)椤柏Q直”來幫助我們分析。易錯(cuò)點(diǎn)易錯(cuò)點(diǎn) 動(dòng)滑輪不一定都省一半的力動(dòng)滑輪不一定都省一半的力例如圖12-2-6所示,物體A重60 N,當(dāng)滑輪在力F的作用下,以0.4 m/s的速度勻速上升時(shí),物體A的速度為 ,F的大小為 。(不計(jì)繩重、滑輪重及摩擦)圖12-2-6解析解析首先對

8、滑輪進(jìn)行受力分析,它共受3個(gè)力的作用,向下的兩個(gè)力(大小相等且都等于物體A的重力)及向上的拉力F,因?yàn)榛唲蛩龠\(yùn)動(dòng),所以這3個(gè)力平衡,即F=2G?；喫俣鹊扔谖矬w移動(dòng)速度的一半。答案答案0.8 m/s120 N易錯(cuò)警示易錯(cuò)警示使用動(dòng)滑輪時(shí),如果動(dòng)力作用在動(dòng)滑輪繩子自由端,則省力,不考慮動(dòng)滑輪重、繩重和摩擦?xí)r,可省一半的力;如果動(dòng)力作用在動(dòng)滑輪的軸上,則費(fèi)力,不考慮動(dòng)滑輪重、繩重和摩擦?xí)r,費(fèi)一倍的力,省一半的距離。知識(shí)點(diǎn)一知識(shí)點(diǎn)一 定滑輪和動(dòng)滑輪定滑輪和動(dòng)滑輪1.(2018上海靜安二模)如圖12-2-1所示,分別用力F1、F2、F3勻速提起物體A,不考慮摩擦、繩重,三個(gè)力的大小關(guān)系是()圖12-

9、2-1A.F1F2F2F3 D.F2F1=F3 答案答案 B定滑輪相當(dāng)于一等臂杠桿,能改變力的方向,但不能省力。利用定滑輪沿三個(gè)不同方向拉同一物體時(shí),所用拉力的大小相等,均等于物體的重力,故選B。2.(獨(dú)家原創(chuàng)試題)在移動(dòng)比較重的石滾時(shí),可以用一根繩子一端固定,并繞著石滾的另一端用力將石滾沿地面勻速滾動(dòng),如圖12-2-2所示,若石滾重2 000 N,勻速滾動(dòng)時(shí)與地面間的滾動(dòng)摩擦力約為200 N,則該裝置相當(dāng)于一個(gè) ,拉力的大小為 N。圖12-2-2解析解析 由圖知,該裝置相當(dāng)于一個(gè)動(dòng)滑輪,用力拉著石滾運(yùn)動(dòng)時(shí),克服的是石滾與地面間的摩擦力,因?yàn)閯?dòng)滑輪可以省一半的力,故拉力F=f=200 N=10

10、0 N。1212答案答案動(dòng)滑輪 1003.(2017廣西柳州城中一模)如圖12-2-3所示,被勻速提升的物體重100 N,動(dòng)滑輪重5 N,忽略繩重和摩擦,繩子自由端的拉力F是 N。動(dòng)滑輪實(shí)質(zhì)是一個(gè) 杠桿。圖12-2-3答案答案52.5省力解析解析因?yàn)楹雎岳K重和摩擦,所以勻速提升物體時(shí)繩子自由端的拉力:F=52.5 N。動(dòng)滑輪實(shí)質(zhì)是一個(gè)省力杠桿。2GG物動(dòng)100N5 N2知識(shí)點(diǎn)二知識(shí)點(diǎn)二 滑輪組滑輪組4.(2019上海寶山二模)在圖所示中,用輕質(zhì)滑輪勻速提升同一重物G,所用拉力F最小的是圖() 答案答案 D A、B中,定滑輪只改變力的方向,不會(huì)省力, F=G;C中,F=2G;D中,F=。因此答案

11、為D。2G5.(2018四川成都高新區(qū)二模)在圖12-2-4中用線代表繩子,將兩個(gè)滑輪連成省力的滑輪組,人用力往下拉繩使重物升起。圖12-2-4答案答案如圖所示 解析解析人用力往下拉繩使重物升起,因此人的動(dòng)力方向向下,重物運(yùn)動(dòng)方向向上,故由兩根繩子承擔(dān)物重,繩子一端固定在定滑輪上。1.(2019湖南永州模擬)在日常生活中,用100 N的拉力不能提起重150 N的物體的簡單機(jī)械是()A.杠桿B.斜面C.一個(gè)定滑輪D.一個(gè)動(dòng)滑輪答案答案 C用100 N的拉力提起重150 N的物體,必然是一個(gè)可以省力的簡單機(jī)械。杠桿、斜面可以省力;定滑輪只能改變力的方向,不可以省力;動(dòng)滑輪可以省力。因此定滑輪不能用

12、100 N的拉力提起重150 N的物體,故正確答案為C。2.如圖所示是塔式起重機(jī)的起重滑輪組的三種繞繩方式,摩擦和繩重不計(jì),起吊相同重物時(shí),鋼絲繩上的拉力()A.甲最小 B.乙最小C.丙最小 D.三種方式同樣大答案答案 C吊起相同重物,滑輪組的動(dòng)滑輪上繩子股數(shù)越多越省力,丙圖中的繩子股數(shù)最多,所以最省力的是丙。3.如圖所示的裝置中,每個(gè)滑輪重1 N,物塊重10 N,不考慮繩重及摩擦,當(dāng)物塊勻速上升時(shí),拉力F為()A.2.5 NB.3 NC.3.5 ND.3.25 N答案答案 D如圖所示,F1提起下面的重物和其中一個(gè)動(dòng)滑輪,2股繩子承擔(dān)物重,根據(jù)F=(G+G動(dòng))可知,F1=(10 N+1 N)=

13、5.5 N,同理,F=(5.5 N+1 N)=3.25 N。 1n12124.(2018湖南長沙模擬)使用如圖所示的裝置提升同一個(gè)物體,(不計(jì)滑輪重、繩重和摩擦)最省力的裝置是() 答案答案 D在不計(jì)滑輪重、繩重和摩擦的情況下:A圖是定滑輪,由定滑輪的特點(diǎn)可知,不省力,即FA=G;B圖是動(dòng)滑輪,由動(dòng)滑輪的特點(diǎn)可知,省一半的力,即FB=G;C圖是滑輪組,繞在動(dòng)滑輪上的繩子有2股,則FC=G;D圖是滑輪組,繞在動(dòng)滑輪上的繩子有3股,則FD=G。由以上分析可知:在滑輪重、繩重及摩擦不計(jì)的情況下最省力的是D。1212131.(2019湖南邵陽綏寧模擬)用如圖12-2-5所示的滑輪組提起重為G的物體,圖

14、中a是彈簧測力計(jì),不計(jì)滑輪和彈簧測力計(jì)的重力及輪與軸的摩擦,則()圖12-2-5A.F=,a的讀數(shù)等于F B.F=,a的讀數(shù)等于FC.F=,a的讀數(shù)等于G D.F=,a的讀數(shù)等于G3G2G3G2G答案答案 B由圖可知,與動(dòng)滑輪相連的繩子有2段,則 F=;與動(dòng)滑輪相連的兩段繩子是由一條繩子纏繞而成,因此繩子上的拉力都相等,a的讀數(shù)等于F。2G2.(獨(dú)家原創(chuàng)試題)如圖12-2-6所示的裝置中,物體重為G,不計(jì)繩重,若使重物勻速下降時(shí)的拉力為F,則使重物勻速上升時(shí)的拉力為()圖12-2-6A.G B.F C.小于F D.大于G答案答案 D物體重為G,不計(jì)繩重,若使重物勻速下降時(shí)的摩擦力為f,則F=G

15、-f,使重物勻速上升時(shí)的摩擦力為f2,拉力F2=G+f2,故拉力大于G。3.(2019遼寧鐵嶺一模)高速鐵路的輸電線,無論冬、夏都繃得直直的,以保障列車電極與輸電線的良好接觸。圖12-2-7為輸電線的牽引裝置。鋼繩通過滑輪組懸掛20個(gè)相同的墜砣,每個(gè)墜砣質(zhì)量為25 kg,不計(jì)滑輪和鋼繩自重及摩擦,輸電線A端受到的拉力大小為 N。若5 s內(nèi)墜砣串下降了40 cm。則輸電線A端向左移動(dòng)速度是 m/s。(g取10 N/kg,不考慮鋼繩的熱脹冷縮)圖12-2-7解析解析 墜砣的總重力G=20mg=2025 kg10 N/kg=5103 N,墜砣處為定滑輪,只改變力的方向,不改變力的大小,因此鋼繩受到的

16、拉力F繩=G=5103 N;輸電線處為一個(gè)動(dòng)滑輪,輸電線處受到的拉力F電=2F繩=25103 N=1104 N;5 s內(nèi)墜砣串下降了40 cm,則輸電線移動(dòng)了20 cm,則輸電線的速度v=0.04 m/s。st0.2m5s答案答案11040.044.如圖12-2-8所示,滑輪A、B組成滑輪組,滑輪 可以看做等臂杠桿,重為500 N的人站在重為300 N的吊籃內(nèi),他至少用 N的拉力拉住繩子,才能使自己和吊籃在空中保持靜止。(不計(jì)滑輪重、繩重和摩擦)圖12-2-8解析解析滑輪A的軸固定不動(dòng),是定滑輪,可以看做等臂杠桿。B隨物體運(yùn)動(dòng)是動(dòng)滑輪。對人和吊籃整體受力分析,如圖所示,整體受重力G總,豎直向上

17、的拉力F1、F2、F3,由圖知F3=2F1=2F2。由受力平衡有G總=4F2,解得F2=200 N,則人拉繩的力F2=F2=200 N。 答案答案 A2005.(2018山東臨沂模擬)某小組同學(xué)研究動(dòng)滑輪的使用特點(diǎn),他們先用彈簧測力計(jì)緩慢提起鉤碼,如圖12-2-9(a)所示,再分別用重力不同的動(dòng)滑輪甲、乙、丙(G甲G乙G丙)緩慢提起相同鉤碼,如圖(b)、(c)、(d)所示。請仔細(xì)觀察圖中的操作和彈簧測力計(jì)的示數(shù),然后歸納得出結(jié)論。(1)比較(a)與(b)或(a)與(c),或(a)與(d)兩圖可得: ;(2)比較(b)、(c)、(d)三圖可得 。 圖12-2-9答案答案(1)使用動(dòng)滑輪能省力,但

18、不能改變用力方向(2)使用動(dòng)滑輪勻速提起相同重物時(shí),動(dòng)滑輪的重力越小,所用的拉力越小解析解析(1)比較(a)與(b)或(a)與(c),或(a)與(d)兩圖可得:使用動(dòng)滑輪能省力,但不能改變用力方向。(2)比較(b)、(c)、(d)三圖可得:使用動(dòng)滑輪勻速提起相同重物時(shí),動(dòng)滑輪的重力越小,所用的拉力越小。1.(2017江蘇揚(yáng)州江都邵樊期中)在學(xué)校物理科技節(jié)上,玲玲老師給大家演示了神奇的“二力平衡”。如圖所示,當(dāng)一學(xué)生握住中間細(xì)細(xì)的圓柱體并保持靜止時(shí),玲玲老師用兩個(gè)彈簧測力計(jì)拉動(dòng)圓柱體兩側(cè)的“同一根”細(xì)線,使“整根”細(xì)線向右做勻速運(yùn)動(dòng),神奇的是:左手甲彈簧測力計(jì)的示數(shù)為4.8 N,右手乙彈簧測力計(jì)

19、的示數(shù)卻只有1.6 N?！巴桓奔?xì)線右端所受拉力小,為何細(xì)線還能向右勻速運(yùn)動(dòng)呢?原來中空的細(xì)圓柱體內(nèi)部另有“機(jī)械”,你認(rèn)為內(nèi)部最有可能的滑輪繞線結(jié)構(gòu)是下列圖中的(不計(jì)滑輪重、線重及摩擦)() 答案答案 B由“左手甲彈簧測力計(jì)的示數(shù)為4.8 N,右手乙彈簧測力計(jì)的示數(shù)卻只有1.6 N”可知,F乙=F甲,A圖中,F甲=F乙,C圖中,F甲=F乙,D圖中,F甲=4F乙。故只有B符合題意。13132.(2018四川綿陽二模)如圖所示,物體M放在水平桌面上?，F(xiàn)通過一動(dòng)滑輪(質(zhì)量和摩擦均不計(jì))在繩子自由端施加一拉力F,拉著M向左做勻速直線運(yùn)動(dòng),此時(shí)彈簧測力計(jì)(質(zhì)量可忽略)示數(shù)為10 N。若在M上加放一物塊

20、m,要保持M向左繼續(xù)做勻速直線運(yùn)動(dòng),需在繞過動(dòng)滑輪繩子的自由端施加一拉力F,則()A.M運(yùn)動(dòng)時(shí)受到向左的摩擦力B.加放m前,M受到20 N的摩擦力C.加放m前,M受到10 N的摩擦力D.加放m后,力F保持10 N不變答案答案 B加放m前,M向左做勻速直線運(yùn)動(dòng),F的大小等于彈簧測力計(jì)的示數(shù),并且M受到向左210 N=20 N的拉力作用,而M受到向右的摩擦力與向左的拉力為平衡力,因此加放m前,M受到20 N的摩擦力,故A、C錯(cuò)誤,B正確;若在M上加放一個(gè)物塊m,在繩自由端施加力F使M和m向左做勻速直線運(yùn)動(dòng),此時(shí)物塊m不受摩擦力作用,由于M對桌面的壓力增大,所以M受到桌面的摩擦力增大,故F大于10

21、N,故D錯(cuò)。1.(2019山東濟(jì)南歷下一模,8,)如圖12-2-10所示,分別用定滑輪和動(dòng)滑輪將重為G的物體提升相同的高度。不計(jì)滑輪重、繩重及摩擦,下列說法正確的是() 圖12-2-10A.F1大于F2 B.F1小于F2C.F1等于F2 D.F1大小隨方向改變答案答案 A不計(jì)滑輪重、繩重及摩擦,定滑輪只能改變力的方向,不能省力,F1=G;動(dòng)滑輪可以省力,且F2=,因此F1F2,答案為A。2G2.(2017山東泰安肥城期末,16,)觀察如圖12-2-11所示的科學(xué)漫畫,漫畫中胖子、瘦子、袋子重分別為G1、G2、G3,則三者大小關(guān)系為 。 圖12-2-11答案答案 G1G3G2 解析解析由圖可知,

22、胖子重G1大于袋子重G3,瘦子重G2小于袋子重G3,所以三者的關(guān)系為G1G3G2。3.(2017陜西西安高新一中模擬,11,)小明和小杰握住兩根較光滑的木棍,小華將繩子的一端系在其中一根木棍上,然后如圖12-2-12所示依次將繩子繞過兩根木棍,小明和小杰相距一定的距離握緊木棍站穩(wěn)后,小華在A處拉繩子的另一端,用很小的力便能拉動(dòng)他們。兩根木棍和繩子組成的機(jī)械相當(dāng)于 。若小華所用的拉力為30 N,則小明和小杰受到的拉力分別為 N、 N(繩重、摩擦忽略不計(jì))。圖12-2-12答案答案滑輪組180210解析解析從使用的情況看,兩根木棍和繩子組成的機(jī)械相當(dāng)于滑輪組;小華所用的拉力是30 N,由題圖可見,

23、小明那端木棍有6段繩子相連,因此小明受到的拉力為30 N6=180 N;小杰那端木棍有7段繩子相連,因此小杰受到的拉力為30 N7=210 N。4.(2019湖南郴州模擬,24,)在圖12-2-13中畫出滑輪組最省力的繞線方式。圖12-2-13答案答案如圖所示 解析解析滑輪重、繩重、摩擦不計(jì)的情況下,使用滑輪組時(shí),由幾段繩子承擔(dān)物重,提起物體的力就是物重的幾分之一。 根據(jù)題意,僅有一個(gè)動(dòng)滑輪和一個(gè)定滑輪組成的滑輪組,最多可以有3段繩子承擔(dān)物重,此時(shí)拉力為物重的,繩子的起始端在動(dòng)滑輪掛鉤上。131.(2018四川成都成華模擬,32,)如圖所示,質(zhì)量分別為m1、m2、m3(m1m2)的物體通過輕繩

24、和彈簧連接起來,三個(gè)物體均處于靜止?fàn)顟B(tài)。不計(jì)彈簧自重、繩重和摩擦,關(guān)于此裝置的說法正確的是()A.繩子對質(zhì)量為m1的物體的拉力大小為m1gB.繩子對質(zhì)量為m2的物體的拉力大小為m2gC.彈簧中拉力大小為(m2-m1)gD.地面對質(zhì)量為m2的物體的支持力大小為(m2+m3-m1)g答案答案 A定滑輪只能改變力的方向,不能改變力的大小,因此繩子對質(zhì)量為m1的物體的拉力大小為m1g,故A正確;繩子各處拉力相等,因此繩子對質(zhì)量為m2的物體的拉力大小為m1g,故B錯(cuò)誤;因m1m2,所以m1 gm2 g,則對質(zhì)量為m2的物體進(jìn)行受力分析有:m2g+F彈=m1g,因此F彈=(m1-m2)g,故C錯(cuò)誤;對質(zhì)量

25、為m2的物體進(jìn)行受力分析,質(zhì)量為m2的物體只受到彈簧的拉力、繩子的拉力和自身的重力,因此地面對質(zhì)量為m2的物體的支持力大小為0,故D錯(cuò)誤。2.(2017云南一模,4,)如圖所示,彈簧測力計(jì)和細(xì)線的重力不計(jì),一切摩擦不計(jì),重物的重力G=10 N,則彈簧測力計(jì)A和B靜止時(shí)的讀數(shù)分別為()A.10 N,20 NB.10 N,10 NC.10 N,0D.0,0答案答案 B彈簧測力計(jì)A受到向右10 N的拉力,保持靜止,受向左的拉力也是10 N,則彈簧測力計(jì)A的讀數(shù)為10 N;同理,彈簧測力計(jì)B兩端受的力都是10 N,保持靜止,則彈簧測力計(jì)B的讀數(shù)也為10 N。3.(2018湖南長沙模擬,6,)如圖所示,

26、在一水平地面上,木箱重600 N,受到的摩擦力為300 N,用力F拉動(dòng)木箱使它勻速直線運(yùn)動(dòng)了2 m(不計(jì)滑輪重、繩重及繩與滑輪間的摩擦),下列說法正確的是()A.拉力F的大小為100 NB.拉力F的大小為200 NC.繩自由端移動(dòng)了4 mD.繩自由端移動(dòng)了1 m答案答案 C由圖知,n=2,不計(jì)滑輪重、繩重及繩與滑輪間的摩擦,則拉力F=f=300 N=150 N,故A、B錯(cuò);繩自由端移動(dòng)的距離s=2s箱=22 m=4 m,故C正確、D錯(cuò)。12124.(2019天津一模,16,)如圖所示,用滑輪勻速提升物體,滑輪 (選填“A”或“B”)可以等效為等臂杠桿,使用它的好處是 ,若物體的重力G均為20牛

27、,不計(jì)摩擦和滑輪重力,力F1為 牛,物體在5秒內(nèi)上升2米的過程中,力F1的功率為 瓦,機(jī)械能 (選填“變大”“變小”或“不變”)。 解析解析定滑輪只能改變力的方向,不能省力,它的本質(zhì)是等臂杠桿,因此滑輪A可以等效為等臂杠桿;使用定滑輪的好處是可以改變力的方向;不計(jì)摩擦和滑輪重力,F1=G=20 N;W=F1s=20 N2 m=40 J,P=8 W;物體在上升的過程中,速度不變,質(zhì)量不變,高度升高,因此重力勢能增大,動(dòng)能不變,機(jī)械能變大。Wt40J5s答案答案 A可以改變力的方向208變大 5.(2018廣西北海模擬,17,)用如圖所示的滑輪組提升重物,用筆畫線代替繩子畫出最省力的繩子繞法。 答

28、案答案如圖所示 解析解析圖中只有一個(gè)動(dòng)滑輪,則由3段繩子承擔(dān)物重是最省力的繞繩方法;繩子先系在動(dòng)滑輪的固定掛鉤上,繞過上面的定滑輪,再繞過動(dòng)滑輪即可。6.(2017山東泰安肥城二模,34,)如圖所示,是一輛汽車通過滑輪組將深井中的石塊拉至井口的裝置圖。已知井深12 m,石塊重G石=6103 N,汽車重G車=3104 N,汽車勻速拉繩子時(shí)的拉力F拉=2.2103 N,汽車受到的阻力為車重的0.1,忽略繩重及繩子與滑輪之間的摩擦力。(g取10 N/kg)求:(7分)(1)動(dòng)滑輪的重力;(2)將石塊從井底拉至井口的過程中,汽車?yán)K子的拉力對滑輪組做了多少功? 解析解析(1)由圖可知,承擔(dān)物重的繩子股

29、數(shù)n=3,由于忽略繩重及繩子與滑輪之間的摩擦力,由F拉=得動(dòng)滑輪的重力:G動(dòng)=nF拉-G石=32.2103 N-6103 N=600 N。(2)繩子自由端移動(dòng)的距離:s=3h=312 m=36 m,汽車?yán)K子的拉力對滑輪組做的功:W=F拉s=2.2103 N36 m=7.92104 J。GGn石動(dòng)答案答案(1)600 N(2)7.92104 J1.(2019湖南郴州中考,14,)利用如圖12-2-14所示的滑輪組勻速提升200 N的重物,動(dòng)滑輪重為10 N(不計(jì)繩重與摩擦),則拉力F的大小為( )圖12-2-14A.70 NB.100 NC.105 ND.110 N答案答案 C由圖知,動(dòng)滑輪和

30、物體的重力由2段繩子承擔(dān),故拉力F=(G物+G動(dòng))=(200 N+10 N)=105 N。12122.(2017山東濟(jì)寧中考,15,)小可在A端用如圖12-2-15所示的動(dòng)滑輪勻速提起200 N的水桶,若不計(jì)繩重、滑輪重及摩擦,則人拉繩子A端的動(dòng)力為 N;實(shí)際測量A端的拉力為110 N,不計(jì)繩重及摩擦,則滑輪重為 N。圖12-2-15解析解析因?yàn)橛袃啥卫K子承擔(dān)物重,不計(jì)滑輪重、繩重和摩擦,拉力F=G=200 N=100 N;若不計(jì)繩重及摩擦,實(shí)際測量A端的拉力為110 N時(shí),G動(dòng)=2F-G=2110 N-200 N=20 N。1212答案答案10020 3.(2015廣東中考,12,)如圖12

31、-2-16所示,已知物體A和動(dòng)滑輪的總重為200 N,當(dāng)物體A勻速上升高度為1 m 時(shí),繩子移動(dòng)的距離為 m,人對繩子的拉力為 N,拉力所做的功為 J。(繩子與滑輪的摩擦力、空氣阻力忽略不計(jì))圖12-2-16解析解析 由題圖知,承擔(dān)物重的繩子的段數(shù)n=2,s=nh=21 m=2 m,F=100 N,W=Fs=100 N2 m=200 J。2G總200N2答案答案21002004.(2019貴州銅仁中考,20,)一個(gè)工人站在地面上,使用如圖12-2-17所示的滑輪組將重物從地面提升到樓頂,要求繩子的自由端要向下拉,請你用筆畫線代替繩子,畫出滑輪組最省力的繞繩方法。圖12-2-17答案答案如圖所示

32、 解析解析要使滑輪組最省力,需要使動(dòng)滑輪處的繩子段數(shù)最多,所以要從動(dòng)滑輪繞起。1.(2019四川綿陽中考,20,)用水平力F1拉動(dòng)如圖所示裝置,使木板A在粗糙水平面上向右勻速運(yùn)動(dòng),物塊B在木板A上表面相對地面靜止,連接B與豎直墻壁之間的水平繩的拉力大小為F2。不計(jì)滑輪重和繩重,滑輪軸光滑。則F1與F2的大小關(guān)系是()A.F1=F2 B.F2F12F2 答案答案 D不計(jì)滑輪重和繩重,滑輪軸光滑,由圖知,物體A對滑輪的拉力F繩=F1,把A、B看成一個(gè)整體,它在水平方向上受到繩對它向右的拉力(大小為F繩)和向左的拉力F2、向左的摩擦力f,該整體勻速運(yùn)動(dòng),受力平衡,故F繩=F2+fF2,即F1F2,所

33、以F12F2。12122.(2016福建龍巖中考,12,)如圖,用重為0.2 N的動(dòng)滑輪將重2 N的物體勻速提升,不計(jì)摩擦和繩重,則所用的拉力為()A.1 NB.1.1 NC.1.2 ND.2.2 N答案答案 B由圖知,n=2,不計(jì)摩擦和繩重,則拉力F=(G物+G動(dòng))=(2 N+0.2 N)=1.1 N。12123.(2018浙江寧波中考,15,)如圖所示,F1=4 N,F2=3 N,此時(shí)物體A相對于地面靜止,物體B以0.1 m/s的速度在物體A表面向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)(不計(jì)彈簧測力計(jì)、滑輪和繩子的自重及滑輪和繩子之間的摩擦)。下列說法錯(cuò)誤的是()A.F2的功率為0.6 WB.彈簧測力計(jì)讀數(shù)為9

34、 NC.物體A和地面之間有摩擦力D.如果增大F2,物體A可能向左運(yùn)動(dòng)答案答案 D由圖知,水平使用滑輪組,n=2,繩端移動(dòng)速度v=2v物=20.1 m/s=0.2 m/s,拉力做功的功率P2=F2v=3 N0.2 m/s=0.6 W,A正確;不計(jì)彈簧測力計(jì)、滑輪和繩子的自重及滑輪和繩子之間的摩擦,彈簧測力計(jì)的示數(shù)F=3F2=33 N=9 N,B正確;物體B受繩的拉力FB=2F2=23 N=6 N,由于物體B向左做勻速直線運(yùn)動(dòng),則fB=FB=6 N,方向水平向右。對A受力分析知,A受水平向右的F1=4 N、B對A水平向左的摩擦力fA=fB=6 N、地面對A的摩擦力f,由力的平衡有fA=F1+f,代

35、入數(shù)據(jù)得f=fA-F1=6 N-4 N=2 N,方向水平向右,C正確;如果增大F2,B對A的壓力和接觸面的粗糙程度不變,B與A之間的摩擦力不變,A受力不變,還是處于靜止?fàn)顟B(tài),故D錯(cuò)。4.(2016山東東營中考,19,)如圖所示,某人在A處提起物體,請?jiān)趫D中畫出最省力的繩子繞法。 答案答案如圖所示 解析解析題圖中定、動(dòng)滑輪各一個(gè),人在A處向上拉繩子,繞成由三股繩子承擔(dān)物重的滑輪組最為省力,如答案圖。(2018北京昌平二模)小鵬利用滑輪組及相關(guān)器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn),拉力F與重力G的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示。請根據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷:當(dāng)G=8 N時(shí),拉力F= N。G/N13691215F/N0.51.32.53.74.9

36、6.1答案答案3.3解析解析本題借助探究滑輪組的數(shù)據(jù)記錄來考查“獲取和處理信息”以及利用數(shù)學(xué)知識(shí)加以計(jì)算的能力,對物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究等素養(yǎng)進(jìn)行了綜合考查。由表格數(shù)據(jù)可知,3 NG15 N時(shí),隨著物重的增加,拉力均勻增大,物重每增加3 N,拉力增大1.2 N,所以,拉力F與重力G的關(guān)系為一次函數(shù)關(guān)系,設(shè)F=kG+b,由表格第三、第四列的數(shù)據(jù)可得:1.3 N=k3 N+b;2.5 N=k6 N+b。解得:k=0.4,將k=0.4代入得:b=0.1 N;所以拉力F與重力G的關(guān)系式是:F=0.4G+0.1 N,當(dāng)G=8 N時(shí),拉力F=0.4G+0.1 N=0.48 N+0.1 N=3.3 N。1.在生產(chǎn)、生活中,人們會(huì)用到輪軸,輪軸由具有公共轉(zhuǎn)軸的輪子和軸構(gòu)成。(1)轆轤(如圖1所示)就是輪軸的一種,它的側(cè)面圖如圖2所示,轆轤也可以看成是杠桿的變形,轆轤繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的軸心就是支點(diǎn),作用在把手上的力為動(dòng)力F1,井繩對軸向下的拉力是阻力F2,請?jiān)谵A轤的側(cè)面圖上畫出轆轤的杠桿示意圖。通過