【培優(yōu)練習(xí)】《滑輪及其應(yīng)用》(物理滬科八年級(jí)全一冊(cè))-1

1、滑輪及其應(yīng)用培優(yōu)練習(xí)1用如圖所示的滑輪組從 15m 深的水池中（水池面積很大，達(dá)幾百平方米）提起底面積為 200cm2，高 2m 的圓柱形實(shí)心物體，已知該物體的密度為2.5X103kg/m3,力 F 作用的繩子所能承受的最大拉力為350N，問：（1） 該物體所受的重力為多少牛？（2） 物體浸沒水中時(shí)勻速拉動(dòng)繩子， 繩子自由端的拉力多少牛？ （不計(jì)摩擦及滑輪重）（3）物體以 0.2m/s 的速度勻速提起時(shí)，經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間繩子被拉斷？（取 g=10N/kg）2如圖所示，當(dāng) F=100N 時(shí)，物體以 2m/s 的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，不計(jì)動(dòng)滑輪重和摩 擦，求：（ 1）物體所受的摩擦力多少？（2）滑輪在 2

2、 秒內(nèi)移動(dòng)的距離 s 為多少？3如圖所示，是一個(gè)上肢力量健身器示意圖。配重A 的質(zhì)量為 40kg，其底面積為100cm2重為 500N 的小勇通過細(xì)繩施加豎直向上的拉力F!時(shí)，配重 A 對(duì)地面的壓強(qiáng)為 2x104pa,人對(duì)地面的壓強(qiáng)為 Pi;他通過細(xì)繩施加豎直向上的拉力F2時(shí)，配重 A 對(duì)地面的壓強(qiáng)為 3x104pa,人對(duì)地面的壓強(qiáng)為 P2滑輪組裝置的摩擦力忽略不計(jì)，已知Pi： P2=5: 4,g 取 10N/kg 求：（1）拉力 Fi的大小。（2） 若人與地面的接觸面積為 400cm2，則人對(duì)地面的壓強(qiáng) P2的大小。4如圖所示，木板和木板上的人通過滑輪組靜止于空中，已知滑輪A 的質(zhì)量 mA和

3、滑輪 B 的質(zhì)量 mB均為 5kg，木板質(zhì)量 M=10kg，人的質(zhì)量 m=30kg，不計(jì)摩擦與空氣作用力。 各個(gè)滑輪兩側(cè)的細(xì)繩 （不計(jì)質(zhì)量） 均處于豎直狀態(tài)， 求此時(shí)人拉繩的力為多大。 （g=10N/kg）5如圖所示，是一個(gè)上肢力量健身器示意圖。配重A 受到的重力為 1200N，配重 A 的上方連有一根彈簧測(cè)力計(jì)D，可以顯示所受的拉力大小，但當(dāng)它所受拉力在02500N 范圍內(nèi)時(shí)，其形變可以忽略不計(jì)。 B 是動(dòng)滑輪，C 是定滑輪；杠桿 EH 可繞 O 點(diǎn)在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn) 動(dòng)，OE:OH=1 : 6.小陽(yáng)受到的重力為 600N，他通過細(xì)繩在 H 點(diǎn)施加豎直向下的拉力為Ti時(shí)，杠桿在水平位置平衡，小陽(yáng)

4、對(duì)地面的壓力為Fi，配重 A 受到繩子的拉力為 FAI，配重 A 上方的彈簧測(cè)力計(jì) D 顯示受到的拉力 FDI為 2X103N；小陽(yáng)通過細(xì)繩在 H 點(diǎn)施加豎直 向下的拉力為 T2時(shí)，杠桿仍在水平位置平衡，小陽(yáng)對(duì)地面的壓力為F2，配重 A 受到繩子的拉力為 FA2,配重 A 上方的彈簧測(cè)力計(jì) D 顯示受到的拉力 FD2為 2.3X103N.已知 Fi: F?=7 : 5.（杠桿 EH 、彈簧 D 和繩的質(zhì)量以及滑輪與軸的摩擦均忽略不計(jì)） .求:（1） 拉力 FA1；（2） 拉力 T2。（3） 壓力 F2。答案和解析2-2 21.【解答】解：(1)由題意知：圓柱體的底面積S=200cm =2X10

5、 m，高度 h=2m，密 度p=2.X10kg/m， g=10N/kg。所以圓柱體的體積： V=Sh=2X10-2m2X2m=4X10-2m3。圓柱體的質(zhì)量： m=pV=2.5X103kg/m3X4X102m=100kgG=mg=100kgX10N/kg=1000N 。(2)物體浸沒在水中時(shí)，V排=V=4X10-2m3。此時(shí)受到的浮力：F浮=p水gV排=1X103kg/m3x10N/kgX4X102m=400N ,由于是 n=2 的滑輪組吊著圓柱體，所以繩子自由端的力F=T，其中 T 為圓柱體對(duì)動(dòng)滑輪的拉力。由圖可知，T=G - F浮=1000N - 400N=600N ,所以繩子自由端的拉力

6、 F=T=X600N=300N 。(3)當(dāng)繩子被拉斷時(shí)，繩子受到的拉力 F =350N 動(dòng)滑輪對(duì)圓柱體的拉力=2F =70QN此時(shí)的浮力為： F浮=GT =10001- 700N=300NV排 =0.03m3，物體浸入水中的長(zhǎng)度 h 為：h =1.5m物體上升的高度為： L=H-h =15m-1.5m=13.5m，圓柱體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間： t=67.5s 。答：(1)該物體所受的重力為 1000N。(2)物體浸沒水中時(shí)勻速拉動(dòng)繩子， 繩子自由端的拉力300N。(3)物體以 0.2m/s 的速度勻速提起時(shí)，經(jīng) 67.5s 繩子被拉斷。2.【解答】 解：(1) 圖中使用的是動(dòng)滑輪， 動(dòng)力作用在動(dòng)滑輪的軸

7、上， 不計(jì)動(dòng)滑輪重和摩擦， 拉力 F=2f，則物體所受的摩擦力：f=F=X100N=50N；(2) 滑輪移動(dòng)的距離 s 等于拉力端移動(dòng)的距離，s=s物=Xv物t=X2m/sX2s=2m。答： (1)物體所受的摩擦力為 50N；(2)滑輪在 2 秒內(nèi)移動(dòng)的距離 s 為 2m3.【解答】 解：由 p= 知，4-2 2F支i=piS=2 x 10 Pax10 m =200N;4-2 2F支2=P2S=3x10 Pax10 m =300N,(GA-F支1)x2+G動(dòng)=F,(GA-F支2)x2+G動(dòng)=F?,G人+F1=PS人，G人+F2= P2S人,代入 P1： P2=5 : 4, G人=500N ,

8、GA=400N 得：G動(dòng)=100N ,F1=500N，4P2=2x10 Pa。答：(1)拉力 F1的大小為 500N。(2)人對(duì)地面的壓強(qiáng) P2的大小為 2x104pa。4【解答】 解：滑輪 B 的重力： GB=mBg=5kgx10N/kg=50N ，木板重力： G木板=Mg=10kgx10N/kg=100N ，人的重力：G人=m人g=30kgx10N/kg=300N ,把人、動(dòng)滑輪、木板作為一個(gè)研究對(duì)象，由圖可以看出，從定滑輪A 出來(lái)的繩子股數(shù)為 2 股，所以 B 處的拉力為：FB=(G木板+G人+GB)=x(50N + 100N+300N)=225N。對(duì)人來(lái)說，拉力 FB減去動(dòng)滑輪 B 的

9、重力后，由兩股繩子承擔(dān)，所以人的拉力 F=(FB-GB) =x(225N-50N) =87.5N。答：人的拉力為 87.5N。5【解答】 解：( 1 )如圖，TFD1=GA+FA1,二 FA1=FD1- GA=2000N - 1200N=800N(2)T杠桿 EH、彈簧 D 和繩的質(zhì)量以及滑輪與軸的摩擦均忽略不計(jì)，二 FA1=( FE1+G動(dòng)),二 FE1=2FA1- G動(dòng)=1600N - G動(dòng)，杠桿平衡， FE1xOE=T1xOH,T1=,Fi=G人Ti=600NFA2=FD2- GA=2300N - 1200N=1100N ,FA2=（FE2+G動(dòng)），.FE2=2FA2- G動(dòng)=2200N - G動(dòng)，杠桿平衡，F(xiàn)E2XOE=T2XOH,. T2=，F(xiàn)2=G人-