滑輪(競(jìng)賽)【精選文檔】

1、滑輪(競(jìng)賽)【精選文檔】滑輪練習(xí)例1. 如圖25所示是起重機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。用它把質(zhì)量為2×103kg,底面積為1m2的貨箱G勻速提起.(取g10N/kg）問：(1）當(dāng)貨箱靜止于水平地面時(shí),它對(duì)地面的壓強(qiáng)是多少?（2）若把貨箱勻速吊起3m，起重機(jī)對(duì)貨箱做了多少功?（3）吊起貨箱時(shí)，為使起重機(jī)不傾倒，在它右邊加掛質(zhì)量為多大的鐵塊？ 已知：OA10m，OB5m.(設(shè)起重機(jī)所受重力的作用線恰好通過O點(diǎn)。)例2。 磅秤上有一個(gè)重1500N的木箱，小明站在地上,想用如圖29(甲）所示的滑輪組把這個(gè)木箱提升到樓上，可是他竭盡全力也沒有提起，此時(shí)磅秤的示數(shù)為40kg。于是他改變滑輪組的繞繩方法如圖2

2、9（乙)所示，再去提這個(gè)木箱。當(dāng)木箱勻速上升時(shí)，小明對(duì)地板的壓力為100N，不計(jì)軸摩擦和繩重，取g10N/kg。求小明的體重和提升木箱時(shí)滑輪組的機(jī)械效率。 圖30MOAB例3。 如圖30所示，一正方體合金塊M的邊長為20cm，把它掛在以O(shè)為支點(diǎn)的輕質(zhì)杠桿的A點(diǎn)處,一個(gè)重為640N的人在杠桿的B點(diǎn)通過定滑輪用力F1使杠桿在水平位置平衡,此時(shí)M對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為1。1×104Pa，人對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為1。45×104Pa；若把M浸沒于水中(M與容器底不接觸），人用力F2仍使杠桿在水平位置平衡，此時(shí)人對(duì)地面的壓強(qiáng)為1。15×104 Pa；已知人單獨(dú)站在水平地面上，對(duì)地面

3、的壓強(qiáng)為1。6×104 Pa（g取10N/kg）求:（1）力F1的大??；（2）合金塊M的密度；（3）當(dāng) M浸沒于水中時(shí),若剪斷細(xì)繩,合金塊M沉于容 器底，則M對(duì)容器底的壓強(qiáng)為多大例4。 圖23是簡(jiǎn)易電動(dòng)門式起重機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。MN為質(zhì)量可以不計(jì)、長4m的橫梁，行走裝置可以把提起的重物在橫梁上左右移動(dòng)。提升電動(dòng)機(jī)通過鋼絲繩和滑輪組提起重物，滑輪組的結(jié)構(gòu)如圖.當(dāng)提起的重物質(zhì)量是0。5t，鋼絲繩重和輪、軸間摩擦不計(jì)時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率是80%.當(dāng)以0。2m/s的速度勻速豎直向上提起1.125t重物時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率是多 少？電動(dòng)機(jī)拉動(dòng)鋼絲繩的功率是多少？滑輪組重物行走裝置提升電動(dòng)機(jī)MN圖

4、23若行走裝置和提升電動(dòng)機(jī)的總重是2.75×103N，提起重物質(zhì)量為2t，行走裝置使提起的重物沿橫梁從中點(diǎn)A移到B點(diǎn),以M點(diǎn)為軸，N點(diǎn)向上的支持力增加了6×103N，MB的距離是多少？(g取10N/kg）ABDCEOF圖25例5。 圖25是液壓汽車起重機(jī)從水中打撈重物的示意圖。A是動(dòng)滑輪，B是定滑輪,C是卷揚(yáng)機(jī),D是油缸，E是柱塞。作用在動(dòng)滑輪上共三股鋼絲繩,卷揚(yáng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)使鋼絲繩帶動(dòng)動(dòng)滑輪上升提取重物，被打撈的重物體積V0。5m3。若在本次打撈前起重機(jī)對(duì)地面的壓強(qiáng)p12。0×107Pa，當(dāng)物體在水中勻速上升時(shí)起重機(jī)對(duì)地面的壓強(qiáng)p22。375×107Pa,物

5、體完全出水后起重機(jī)對(duì)地面的壓強(qiáng)p32.5×107Pa。假設(shè)起重時(shí)柱塞沿豎直方向,物體出水前、后柱塞對(duì)吊臂的支撐力分別為N1和N2,N1與N2之比為19:24。重物出水后上升的速度v0。45m/s。吊臂、定滑輪、鋼絲繩的重以及輪與繩的摩擦不計(jì).（g取10N/kg)求：（1）被打撈物體的重力;(2）被打撈的物體浸沒在水中上升時(shí)，滑輪組AB的機(jī)械效率；（3）重物出水后,卷揚(yáng)機(jī)牽引力的功率.例6. 某橋梁施工隊(duì)的工人用如圖24所示的滑輪組勻速打撈沉在水中的工件。已知工件的質(zhì)量為100kg工人的質(zhì)量為70kg。工件打撈出水面前與工件完全被打撈出水后工人對(duì)地面的壓力之比為15：2，工件在水中時(shí)，

6、滑輪組的機(jī)械效率為60% .若不計(jì)摩擦、繩重及水的阻力，g取10N/kg 。求:（1）工件浸沒在水中時(shí)所受的浮力浮 ;（2)工件完全打撈出水面后,滑輪組的機(jī)械效率2 ;（3）工件完全打撈出水面后，以0。2m/s的速度被勻速提升，工人拉繩的功率P2。專項(xiàng)練習(xí)一、選擇題1、在水平桌面上放一個(gè)重300 N的物體，物體與桌面的摩擦力為60 N，如圖所示,若不考慮繩的重力和繩的摩擦，使物體以0。1 m/s勻速移動(dòng)時(shí)，水平拉力F及其功率的大小分別為（)A。  20 N   2 W         

7、B.  30 N   6 WC.  60 N   2 W         D。  20 N   6 W2、如圖是胖子和瘦子兩人用滑輪組鍛煉身體的簡(jiǎn)易裝置（不考慮輪重和摩擦)使用時(shí)：（1）瘦子固定不動(dòng)，胖子用力FA拉繩使貨物G勻速上升。（2）胖子固定不動(dòng)，瘦子用力FB拉繩使貨物G勻速上升。下列說法中正確的是(）AFAG         BFBG

8、60;    CFA=2G        DFB=2G3、用如圖所示滑輪組拉起G=100 N的重物，不計(jì)輪與軸的摩擦和滑輪的重力，拉力F為（   ）A。25 N           B。12。5 N         C.100 N      

9、;       D.200 N4、如圖所示,吊籃的重力為400N，動(dòng)滑輪重為50N，定滑輪重力為40N，人的重力為600N，人在吊籃里拉著繩子不動(dòng)時(shí)人需用力(   ) A。218N              B。220N      C。210N         

10、0;   D.236N8、如圖所示的滑輪組中，不計(jì)滑輪重，掛上A、B兩物體后恰能靜止，則兩物重關(guān)系為：(   )AGAGB=11     BGAGB=12    CGAGB=21     DGAGB=319、如上圖所示，在水平拉力F的作用下，物體A勻速向右滑動(dòng)時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為10N,不計(jì)滑輪重及滑輪與繩之間的摩擦，則水平拉力F和物體A與水平面之間的摩擦力Ff的大小分別是（）A.F20N，F(xiàn)f20N    

11、0;                                B.F10N，F(xiàn)f20N   C。F20N，F(xiàn)f10N                  &

12、#160;                  D。F10N，F(xiàn)f10N10、如圖所示,（滑輪和繩子的重以及繩子與滑輪之間的摩擦均不計(jì)）物體A重50N，物體B重30N，物體A在物體B的作用下向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)如果在物體A上加一個(gè)水平向左的力F拉動(dòng)物體A，使物體B勻速上升，則該拉力F的大小為  (        ）A、10N    

13、    B、20N       C、30N        D、50N11、如圖所示，位于水平桌面上的物塊P，由跨過定滑輪的輕繩與物塊Q相連，滑輪到P、Q的兩段繩都是水平的.已知Q與P之間以及P與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)都是µ,兩物塊的質(zhì)量都是m，輕繩與滑輪之間的摩擦不計(jì)，在水平向右的拉力F作用下，P向右做勻速運(yùn)動(dòng)，則F的大小為(   ）A、4µmg.   B、3µmg.&

14、#160;  C、2µmg。   D、µmg12、如右圖所示，彈簧測(cè)力計(jì)A、B和滑輪組組成的裝置中，若拉繩的力為F，則兩彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為(      )    AF A=F B = F          BF A=3F   F B =2 FCF A= 2F  F B =3F     DF A=F B=3F/

15、213、如圖所示,站在小車上的男孩在繩子末端施加50N的水平拉力F，物體M和小車在水平地面上做相向的勻速直線運(yùn)動(dòng),物體M速度為0。2m/s，小車速度為0.3m/s，則地面對(duì)物體M的摩擦力為                 N，2s后繩子自由端移動(dòng)的距離為               

16、60; m(不計(jì)繩重、滑輪重以及繩與滑輪的摩擦）            14、如圖所示，重為500N的某人站在重為350N的木板上，木板成水平狀態(tài)，整個(gè)裝置在空中保持靜止,每個(gè)滑輪自重為50N，不計(jì)摩擦和繩重,則人對(duì)木板的壓力大小為      N.15、如圖7所示，體重為510N的人，用滑輪組拉重500N的物體A沿水平方向以0.02m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)中物體A受到地面的摩擦阻力為200N。動(dòng)滑輪重為20N（不計(jì)繩重和摩擦，地面上的

17、定滑輪與物體A相連的繩子沿水平方向，地面上的定滑輪與動(dòng)滑輪相連的繩子沿豎直方向,人對(duì)繩子的拉力與對(duì)地面的壓力始終豎直向下且在同一直線上，）。則下列計(jì)算結(jié)果中正確的是(      ) A繩子自由端受到的拉力大小是100NB人對(duì)地面的壓力為400NC人對(duì)地面的壓力為250ND繩子自由端運(yùn)動(dòng)速度是0.04m/s二。 計(jì)算題1、如圖所示，小型牽引車通過滑輪組勻速打撈起深井中的物體，已知物體重1。2×103N，密度為1。6×103kg/m3測(cè)得物體在出水面前、后牽引車作用在繩子上的拉力之比為1：2若不計(jì)摩擦、繩重及水的阻力，

18、g取10N/kg，問:（1）當(dāng)物體出水面前，滑輪組的效率是多少？（2）物體出水面后上升的速度是1m/s,牽引車?yán)Φ墓β识啻螅?.如圖是小剛設(shè)計(jì)的一個(gè)通過簡(jiǎn)單機(jī)械自動(dòng)拉開開關(guān)的裝置示意圖該裝置主要由滑輪組、配重C、D以及杠桿AB組成，配重C通過細(xì)繩與動(dòng)滑輪相連,配重C、D分別通過支架固連在杠桿AB兩端,支架與杠桿垂直杠桿的B端放在水平臺(tái)面上，杠桿可以繞支點(diǎn)O在豎直平面內(nèi)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，開關(guān)被拉開前，杠桿在水平位置平衡已知?jiǎng)踊哖的質(zhì)量mP為0.2kg，OA：OB=3:1,配重D的質(zhì)量mD為1。5kg，作用在D上的豎直向下的壓力F為75N，剛好拉開開關(guān)所需的拉力T為6N杠桿、支架和細(xì)繩的質(zhì)量均忽略不

19、計(jì)，滑輪與軸的摩擦、杠桿與軸的摩擦均忽略不計(jì)，g取10N/kg求:配重C的質(zhì)量mC等于多少kg,開關(guān)剛好能被拉開？3。圖甲是使用汽車打撈水下重物的示意圖汽車通過定滑輪牽引水下一個(gè)圓柱形重物，在整個(gè)打撈過程中，汽車以恒定的速度v=0.2m/s向右運(yùn)動(dòng)圖乙是此過程中汽車?yán)瓌?dòng)重物的功率P隨時(shí)間t變化的圖象，設(shè)t=0時(shí)汽車開始提升重物，忽略水的阻力和滑輪的摩擦,g取10N/kg求:（1)圓柱形重物的質(zhì)量（2）圓柱形重物的密度（3）打撈前,圓柱形重物上表面所受水的壓力所需數(shù)據(jù)參考右圖參考答案1 （1） (2）W=FS=2×103kg×10N/kg×3m=6×104

20、J （3） G×AO = G0×OB2×103kg×g×10m = m0g×5mm0 = 4×103kg2 F拉G人木箱和動(dòng)滑輪受力G箱G輪2F拉F支2G人F支2G人mg 改變繞繩方式后,F拉¢F支¢G人，木箱和動(dòng)滑輪受力G箱G輪3F拉¢3（G人F支¢) 所以2G人mg3（G人F支¢） F支¢F壓100NG人3F支¢mg3×100N40kg×10N/kg700N F拉¢G人F支¢700N100N600N 機(jī)械效率h8

21、3。3%3 (1），F(xiàn)1=G人p1S=640N1.45×104Pa×0。04m2=60N，F(xiàn)2=G人-p2S=640N-1.15×104Pa×0。04m2=180N（2） 杠桿在水平位置平衡時(shí),有OA(GMFM)=OBF1 OA(GMF浮)=OBF2 由可得， FM=F壓=PMSM=1。1×104Pa×（0.2m）2=440NF浮=水gVM=1×103kg/m3×10N/kg×(0.2m）3=80N 將FM=440N、F浮=80N 代入式，解得： GM=620N （3）當(dāng)M浸沒于水中時(shí),剪斷細(xì)繩，合金塊M

22、沉于容器底， 4 提起重物質(zhì)量分別為0。5t和2t，重物重分別為Gmg 0.5t×10N/kg 5×103N,G/m/g 2t×10N/kg 20×103N由滑輪組機(jī)械效率W有用/W總G物/（G物G動(dòng)）,代入數(shù)據(jù)：80% 5×103N/(5×103NG動(dòng)),解出G動(dòng)=1.25×103N/G物/（G物/G動(dòng)）20×103N/（20×103N1。25×103N）94%鋼絲繩拉力F=（G物/G動(dòng)）/3 =(20×103N1。25×103N）/37。1×103N勻速拉動(dòng)時(shí),

23、電動(dòng)機(jī)拉動(dòng)鋼絲繩的功率P Fv7.1×103N×3×0。2m/s=4.26×103W或P（G物/G動(dòng)）v物（20×103N1.25×103N)×0.2m/s=4.25×103W把橫梁MN看成杠桿，以M點(diǎn)為軸,重物在A點(diǎn)和B點(diǎn)時(shí)，根據(jù)杠桿平衡條件：（G物G行G動(dòng)）·MA FA·MN（G物G行G動(dòng)）·MB FB·MN兩式相減得:（G物G行G動(dòng)）·(MAMB） （FAFB）·MN當(dāng)FAFB6×103N0，代入數(shù)據(jù):（20×103N1.25&#

24、215;103N2.75×103N）(2mMB）6×103N×4m解出: MB1m當(dāng)FAFB6×103N0，代入數(shù)據(jù)：（20×103N1.25×103N2.75×103N)(2mMB）6×103N×4m解出：MB/3m5 (1)設(shè)起重機(jī)重為G，被打撈物體重力為G物;打撈物體前，G=p0S在水中勻速提升物體時(shí)：F拉=G物F浮起重機(jī)對(duì)地面的壓力：G+F拉=p1SF浮=水gV排=0。5×104N物體出水后：G+G物=p2S,F拉=（p1- p0）S；G物=（p2- p0)S可得物體重力為 G物=2。0

25、×104N.（2)設(shè)鋼絲繩上的力在出水前后分別為F1、F2，柱塞對(duì)吊臂力的力臂為L1，鋼絲繩對(duì)吊臂力的力臂為L2。根據(jù)杠桿平衡條件可知：N1L1=3F1L2 ; N2L1=3F2L2，=,F1= (G物F浮+ G動(dòng)) F2= （G物+ G動(dòng)），= =將數(shù)據(jù)代入得： G動(dòng)=0.4×104N物體浸沒在水中上升時(shí)，滑輪組AB的機(jī)械效率：（3）出水后鋼絲繩上的力：F2= (G物+G動(dòng)）/3=0.8×104N物體上升的速度v,鋼絲繩的速度v=3v=30。45m/ s =1。35m/ sP=F2 v=0。8×104N ×1。35m/ s =1.08

26、5;104W。6 （1）以人為研究對(duì)象,進(jìn)行受力分析如圖(3)甲、乙所示：G人=F1+N1 N1=G人F1G人=F2+N2 N2=G人F2工人受到地面的支持力與工人對(duì)地面的壓力大小相等；繩對(duì)人的拉力與人對(duì) 繩的拉力大小相等.1/21/2（人F1）/（G人F2）15/2 圖（3）又1=W有/W總=（G物F浮）h / F1S = (G物-F?。?2F1=60% F1=（G物+G動(dòng)-F浮)/2 F2=（G物+G動(dòng)）/2 將、式代入、式,并且將G人=m人g=70kg×10N/kg =700N，G物=m物g=100kg×10N/kg =1000N代入，解得：G動(dòng)=320N 由式得：6

27、0%=（G物F?。?/ (G物+G動(dòng)-F浮）=（1000N-F浮) / (1000N+320NF浮)解得F浮=520N 則：F1=400N ； F2=660N。(2)2 =W有 / W總=G物 / 2F2=G物 / (G物+G動(dòng))=1000N/(1000N+320N) =76 % （3)P2=F2 · v2=F2 × 2 v物= 1320N × 0。2m/s = 264 W 專項(xiàng)練習(xí)一、選擇題1、D解：物體勻速運(yùn)動(dòng)，可知物體受的拉力和摩擦力是一對(duì)平衡力，大小相等，即 F 拉=f=90N，從圖可知，此滑輪組有三股繩子承擔(dān)對(duì)物體的拉力，不考慮繩的重力和繩的摩擦，所以繩

28、子自由端的水平拉力為：水平拉力的功率：所以 ABC 錯(cuò)誤,D 正確2、C   3、B。對(duì)于動(dòng)滑輪來說，當(dāng)不計(jì)輪與軸的摩擦和滑輪的重力時(shí)，繩子的拉力是物體重力的二分之一，然后結(jié)合圖逐一分析各個(gè)動(dòng)滑輪的拉力得出最終繩子自由端的拉力F。如圖：根據(jù)動(dòng)滑輪可以省一半的力可知，對(duì)于動(dòng)滑輪1來說,A段繩子的拉力對(duì)于動(dòng)滑輪2來說，B段繩子的拉力對(duì)于動(dòng)滑輪3來說，C段繩子的拉力故選B。4、C 5、C  6、C7、C解析：由圖可知：承擔(dān)到重物的繩子共有5段,根據(jù)F210 N,故C正確8、C 9、C  解析：題圖中實(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

29、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.10、B 11、A 二、填空題12、C 13、 解：由圖知，有3股繩子承擔(dān)摩擦阻力,則F=f，地面對(duì)物體M的摩擦力f=3F=3×50N=150N；由題知,物體M速度v物=0.2m/s，小車速度v車=0。3m/s，假定物體靜止，在小車相對(duì)于物體的速度：v=v車v物=0.3m/s0。2m/s=0.1m/s，2s后物體相對(duì)于人移動(dòng)距離:s1=vt=0。1m/s×2s=0。2m，繩子自由端移動(dòng)距離：s2=3s1=3×0。2m=0。6m故答案為:150；0。61

30、4、300N.15、BD 二。計(jì)算1.解：（1），,出水前拉力F1為： 出水后拉力F2為： 代入G物和F浮可求出G動(dòng)=300N （2)，.2.解：若開關(guān)剛好能被拉開,則拉力T等于6N，配重C的質(zhì)量等于mC，此時(shí)，杠桿在水平位置平衡，杠桿B端受水平臺(tái)面支持力為零。分別以杠桿AB及配重D、動(dòng)滑輪、配重C為研究對(duì)象，受力分所如圖甲、乙、丙所示。以杠桿AB及配重D為研究對(duì)象時(shí)，受力分析如圖甲所示，杠桿A端受到向下的壓力為F1,杠桿B端受到向下的壓力F和重力GD，根據(jù)杠桿平衡條件有： F1×OA=（CD+F）×OB  

31、60;                                 GD= mDg=1.5 kg×10 N/kg= 15 N 將GD=15 N，OA：OB =3:1，F(xiàn)=75 N代人式解得: F1=30 N 以動(dòng)滑輪為研究對(duì)象時(shí),受力分

32、析如圖乙所示，動(dòng)滑輪受到向上的拉力為2T，受到向下的拉力為T1，受到向下的重為GP  因?yàn)閯?dòng)滑輪受力平衡，所以有： T1=2T Gp                                    

33、60;               Gp=mpg=0。2kg×10N/kg=2N T=T=6 N 將T=6 N，GP=2 N代人式解得： T1=10N 以配重C為研究對(duì)象時(shí)，受力分析如圖丙所示,配重C受到向下的重力為GC，受到向上的支持力為F1'，受到向上的拉力為T1 。因?yàn)榕渲谻受力平衡，所以有： GC=T1'+F1