滑輪相關(guān)的受力分析

滑輪相關(guān)的受力分析一．選擇題〔共7小題〕1．〔2012?義烏市〕如下圖，光滑的地面上有一足夠長的木板，在木板的右端固定著一個(gè)滑輪〔不計(jì)繩與滑輪間的摩擦〕，木板上面放置一個(gè)小木塊，小木塊一端連接著彈簧測力計(jì)．當(dāng)拉力F為5牛時(shí)，木板向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，然后把拉力增大到10牛時(shí)，以下分析正確的選項(xiàng)是〔〕A．彈簧測力計(jì)的示數(shù)為20牛B．彈簧測力計(jì)的示數(shù)為0牛C．木板仍向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)D．小木塊將保持靜止2．如下圖，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，人對繩子的拉力與對地面的壓力始終豎直向下且在同一直線上，〕．則以下計(jì)算結(jié)果中，錯(cuò)誤的選項(xiàng)是〔〕A．繩子自由端受到的拉力大小是100NB．人對地面的壓力為400NC．人對地面的壓力為250ND．繩子自由端運(yùn)動(dòng)速度是0.01m/s3．如下圖滑輪組，所吊的貨物重為490N，假設(shè)將貨物拉上去，站在地面上的人的拉力至少為〔〕N〔不計(jì)滑輪重、繩重及摩擦〕．A．NB．70NC．200ND．180N4．如下圖，滑輪組的下面掛一重1200N的木箱A，當(dāng)拉力F增大到300N時(shí)，木箱仍靜止在水平地面上，不計(jì)滑輪重，此時(shí)地面對木箱的支持力是〔〕A．1500NB．900NC．600ND．300N5．用如下圖滑輪組拉起G=100N的重物，不計(jì)輪與軸的摩擦和滑輪的重力，拉力F為〔〕A．25NB．12.5NC．100ND．200N6．如下圖，圖中的甲、乙兩個(gè)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)．甲、乙的密度之比ρ甲：ρ乙=2：1，質(zhì)量之比m甲：m乙=4：5，且乙的質(zhì)量為500g．假設(shè)不計(jì)繩重、輪重和摩擦，g取10N/kg，則以下說確的是〔〕A．滑輪組靜止時(shí)，甲受力平衡，乙受力不平衡B．甲、乙兩個(gè)物體的體積比為8：5C．甲的重力為8ND．乙對地面的壓力為3N7．如下圖，物體A重80N，物體B重72N，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，拉動(dòng)物體A，使物體B以0.1m/s的速度勻速上升，則此時(shí)拉力F及3s拉力F所做的功W分別是〔動(dòng)滑輪重18N，繩重以及繩與滑輪之間的摩擦不計(jì)〕〔〕A．F=90N；W=27JB．F=60N；W=54JC．F=30N；W=27JD．F=60N；W=18J二．填空題〔共9小題〕8．如下圖，長木板B放在粗糙水平面上，物塊A放在長木板B上，細(xì)繩拴在A上，跨過定滑輪后又拴在B上．A的質(zhì)量為2kg，B的質(zhì)量為1kg．A、B之間的摩擦力為A重的0.2倍，現(xiàn)在B上施加一個(gè)大小為F=17N的水平拉力，恰好能使B向右勻速運(yùn)動(dòng)．由此可知長木板B的上外表受到的摩擦力大小為_________N，方向水平向_________，下外表受到的摩擦力大小為_________N．9．如下圖裝置中，長木板甲重20N，物體乙重10N．甲、乙之間用一根輕繩通過定滑輪相連，當(dāng)水平方向的拉力F的大小為6N時(shí)，長木板甲恰能在光滑的水平桌面上以v甲=2m/s，向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)．不計(jì)滑輪處摩擦，繩子拉物體乙的功率是

_________W．10．如下圖，重為500N的*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，則人對木板的壓力大小為_________N．11．如下圖，質(zhì)量為m=60kg的人站在輕質(zhì)木板的O點(diǎn)上，木板可以繞B端上下轉(zhuǎn)動(dòng)，OA=2OB．要使木板靜止于水平位置，人拉輕繩的力為_________N，人對木板AB的壓力為_________N〔摩擦阻力不計(jì)〕．12．〔2009?〕如圖是小明用滑輪組提升水中物體A的示意圖．當(dāng)物體A完全在水面下被勻速提升的過程中，物體A所受浮力為80N，小明對繩子豎直向下的拉力為F1，水平地面對小明的支持力為N1．當(dāng)物體A有的體積露出水面且靜止時(shí)，小明對繩子豎直向下的拉力為F2，水平地面對小明的支持力為N2．動(dòng)滑輪所受重力為120N，小明所受重力為600N，N1：N2=13：12．不計(jì)繩重、滑輪與軸的摩擦以及水的阻力，則物體A所受重力為_________N．13．如下圖，物體甲重12牛．乙重10牛，不計(jì)滑輪重時(shí)，則A點(diǎn)受到的力是_________牛，B點(diǎn)受到的力是_________牛，物體甲對地面的壓力是_________牛．14．如下圖，OB：OA=1：2，物體甲重30N，動(dòng)滑輪重9N，杠桿重、繩重、繩和滑輪之間的摩擦不計(jì)，人需要_________N的力可以拉動(dòng)物體甲勻速上升．15．如下圖，是一工人師傅用于粉刷樓房外墻壁的升降裝置示意圖，上端固定在樓頂．假設(shè)動(dòng)滑輪質(zhì)量為2.5kg，工作臺質(zhì)量為7.5kg，涂料和所有工具質(zhì)量為20kg，工人師傅的質(zhì)量為60kg，繩重及摩擦不計(jì)．當(dāng)工作臺停在距地面10m高處時(shí)，工人師傅對繩子的拉力為_________N；假設(shè)工作臺從距地面10m高處升到20m高處，工人師傅最少需要做_________J的功．〔取g=10N/kg〕16．如圖，體重500N的人站在吊籃中，吊籃重力G=700N．要將吊籃勻速吊起，不計(jì)滑輪、繩重及摩擦．人至少要用_________N的力拉繩．三．解答題〔共4小題〕17．如下圖，用力F拉400N的物體在水平地面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，重物以10cm/s的速度移動(dòng)，物體與地面間的摩擦力是物重的0.2倍，假設(shè)不計(jì)滑輪的重及滑輪與繩的摩擦．〔1〕彈簧秤的示數(shù)為多大？拉力的功率為多大？〔2〕假設(shè)考慮滑輪的重及滑輪與繩的摩擦，實(shí)際拉繩子的力為32N，則滑輪組的機(jī)械效率為多大？18．用如下圖的滑輪組從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，該物體的密度為2.5×103kg/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)多長時(shí)間繩子被拉斷？〔取g=10N/kg〕19．在如下圖中，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上加上一個(gè)水平向左的力F拉動(dòng)物體A，使物體B以0.1m/s的速度勻速上升，2s鐘拉力F移動(dòng)的路程是多少？假設(shè)物體A受到的摩擦力是物重的0.1倍，則F最少是多大時(shí)才能使物體B靜止在空中？假設(shè)物體B勻速上升，則F最少應(yīng)為多大？〔滑輪和繩子的重以及繩子與滑輪之間的摩擦均不計(jì)〕20．如圖是一種電梯構(gòu)造的示意圖，電梯廂在電梯井中沿，豎直通道上下運(yùn)行．鋼鏈的兩端分別固定在電梯井頂部的一點(diǎn)和B點(diǎn)，剛時(shí)鋼鏈繞過重15000N電梯廂下的滑輪而托起整個(gè)廂體E，又跨過電梯井頂部由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)并帶有齒輪的輪軸C，在C和B之間吊起與動(dòng)滑輪相連的配重D．電梯載重量為10人〔1人的質(zhì)量按60kg計(jì)算，取g=10N/kg，忽略摩擦及鋼鏈的質(zhì)量〕．請答復(fù)：〔1〕配重的功能是什么？住電梯廂重和載重量的情況下，配重的質(zhì)量最好是多大？〔2〕當(dāng)電梯滿載勻速上升時(shí)，A、B兩點(diǎn)受到的拉力各是多大？滑輪相關(guān)的受力分析參考答案與試題解析一．選擇題〔共7小題〕1．〔2012?義烏市〕如下圖，光滑的地面上有一足夠長的木板，在木板的右端固定著一個(gè)滑輪〔不計(jì)繩與滑輪間的摩擦〕，木板上面放置一個(gè)小木塊，小木塊一端連接著彈簧測力計(jì)．當(dāng)拉力F為5牛時(shí)，木板向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，然后把拉力增大到10牛時(shí)，以下分析正確的選項(xiàng)是〔〕A．彈簧測力計(jì)的示數(shù)為20牛B．彈簧測力計(jì)的示數(shù)為0牛C．木板仍向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)D．小木塊將保持靜止考點(diǎn)：二力平衡條件的應(yīng)用；動(dòng)滑輪拉力的計(jì)算。專題：應(yīng)用題；圖析法。分析：勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體受到平衡力作用，則可根據(jù)物體處于平衡狀態(tài)時(shí)的滑動(dòng)摩擦力．滑動(dòng)摩擦力大小跟壓力大小和接觸面粗糙程度有關(guān)，跟物體的運(yùn)動(dòng)速度無關(guān)．解答：解：當(dāng)拉力F為5牛時(shí)，木板向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，木板受到地面和小木塊水平向左的摩擦力，由于物體間力的作用是相互的，則小木塊受到木板水平向左的摩擦力，又因?yàn)榛瑒?dòng)摩擦力大小跟壓力大小和接觸面粗糙程度有關(guān)，跟物體的運(yùn)動(dòng)速度無關(guān)，則當(dāng)把拉力增大到10牛時(shí)，由于木塊與木板間的壓力和接觸面的粗糙程度不變，則小木塊受到的摩擦力等于彈簧對它的拉力是一對平衡力，因此小木塊將保持靜止?fàn)顟B(tài)．應(yīng)選D．點(diǎn)評：滑動(dòng)摩擦力大小跟壓力大小和接觸面粗糙程度有關(guān)，跟物體進(jìn)展加速、減速、勻速都沒有關(guān)系，跟物體的運(yùn)動(dòng)速度大小無關(guān)，這點(diǎn)容易無視．2．如下圖，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，人對繩子的拉力與對地面的壓力始終豎直向下且在同一直線上，〕．則以下計(jì)算結(jié)果中，錯(cuò)誤的選項(xiàng)是〔〕A．繩子自由端受到的拉力大小是100NB．人對地面的壓力為400NC．人對地面的壓力為250ND．繩子自由端運(yùn)動(dòng)速度是0.01m/s考點(diǎn)：滑輪組繩子拉力的計(jì)算；速度的計(jì)算。分析：A、由圖知，承當(dāng)物重的繩子股數(shù)n=2，不計(jì)繩重和摩擦，利用F=〔G輪+f地〕求拉力大小；BC、人對地面的壓力等于自己體重減去拉力，據(jù)此求壓力大??；D、繩子自由端運(yùn)動(dòng)速度等于物體移動(dòng)速度的2倍，據(jù)此求出繩子自由端運(yùn)動(dòng)速度．解答：解：A、由圖知，n=2，不計(jì)繩重和摩擦，拉力F=〔G輪+f地〕=〔20N+200N〕=110N，故A錯(cuò)，符合題意；BC、人對地面的壓力F壓=G﹣F=510N﹣110N=400N，故B正確、C錯(cuò)；D、繩子自由端運(yùn)動(dòng)速度v=2×0.02m/s=0.04m/s，故D錯(cuò)．應(yīng)選ACD．點(diǎn)評：因?yàn)槭俏矬w水平移動(dòng)，有用功為克制摩擦力做功，利用好不計(jì)繩重和摩擦，拉力F=〔G輪+f地〕，而不是F=〔G輪+G物是此題的關(guān)鍵．3．如下圖滑輪組，所吊的貨物重為490N，假設(shè)將貨物拉上去，站在地面上的人的拉力至少為〔〕N〔不計(jì)滑輪重、繩重及摩擦〕．A．NB．70NC．200ND．180N考點(diǎn)：滑輪組繩子拉力的計(jì)算。專題：計(jì)算題。分析：此題的滑輪組中有三個(gè)滑輪，包括：一個(gè)定滑輪和兩個(gè)動(dòng)滑輪；由于繞過滑輪組的繩子不是同一股，所以他們承當(dāng)?shù)奈镏厥遣煌?，需要對各滑輪進(jìn)展單獨(dú)處理；分別用繩子自由端的拉力F表示出A、B、C三處繩子的拉力，假設(shè)貨物能被拉上去，則這三處繩子的拉力之和應(yīng)該至少等于物重．解答：解：首先將三個(gè)滑輪進(jìn)展單獨(dú)分析，如下圖：在最下面的動(dòng)滑輪中：FA=F，F(xiàn)1=2F；〔不計(jì)滑輪重、繩重和摩擦，下同〕在中間的動(dòng)滑輪中：FB=F2=F1=2F，F(xiàn)3=2FB=4F；在最上面的定滑輪中：FC=F4=F3=4F；因此，繩子A、B、C提供的總拉力為：F總=FA+FB+FC=F+2F+4F=7F；假設(shè)要提起物體，則需滿足：F總≥G，即：FA+FB+FC≥G，∴7F≥490N，即：F≥70N；因此站在地面上的人需要的最小拉力為70N，只有B符合題意；應(yīng)選B．點(diǎn)評：在解復(fù)雜滑輪組的題目時(shí)，一定要對各個(gè)滑輪進(jìn)展單獨(dú)分析．明確復(fù)雜滑輪組中，不同繩子的力不同是區(qū)別于簡單滑輪組的關(guān)鍵所在〔簡單滑輪組中只有一根繩子〕．4．如下圖，滑輪組的下面掛一重1200N的木箱A，當(dāng)拉力F增大到300N時(shí)，木箱仍靜止在水平地面上，不計(jì)滑輪重，此時(shí)地面對木箱的支持力是〔〕A．1500NB．900NC．600ND．300N考點(diǎn)：滑輪組繩子拉力的計(jì)算；力的合成與應(yīng)用。專題：計(jì)算題；應(yīng)用題。分析：由圖知，使用滑輪組承當(dāng)物重的繩子股數(shù)n=3，不計(jì)動(dòng)滑輪重、繩重和摩擦，則F=F拉，據(jù)此求出滑輪組對A的拉力F拉，而物體A靜止，受到的重力等于支持力加上拉力，據(jù)此求出地面對木箱的支持力．解答：解：由圖知，n=3，則F=F拉，∴木箱受到的拉力：F拉=3F=3×300N=900N，∵木箱靜止，∴G=F支+F拉，∴地面對木箱的支持力：F支=G﹣F拉=1200N﹣900N=300N．應(yīng)選D．點(diǎn)評：此題考察了使用滑輪組拉力的計(jì)算、同一直線上力的合成，屬于根底題目，利用好不計(jì)動(dòng)滑輪重、繩重和摩擦F=F拉是關(guān)鍵．5．用如下圖滑輪組拉起G=100N的重物，不計(jì)輪與軸的摩擦和滑輪的重力，拉力F為〔〕A．25NB．12.5NC．100ND．200N考點(diǎn)：滑輪組繩子拉力的計(jì)算；動(dòng)滑輪拉力的計(jì)算。專題：應(yīng)用題；圖析法。分析：對于動(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．解答：解：如圖：根據(jù)動(dòng)滑輪可以省一半的力可知，對于動(dòng)滑輪1來說，A段繩子的拉力FA=G=×100N=50N；對于動(dòng)滑輪2來說，B段繩子的拉力FB=FA=×50N=25N；對于動(dòng)滑輪3來說，C段繩子的拉力F=FB=×25N=12.5N．應(yīng)選B．點(diǎn)評：此題考察了滑輪組拉力的計(jì)算，關(guān)鍵是根據(jù)動(dòng)滑輪的定義判斷圖中的三個(gè)滑輪都是定滑輪，然后再根據(jù)動(dòng)滑輪省一半的力逐一分析得出拉力的大?。?．如下圖，圖中的甲、乙兩個(gè)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)．甲、乙的密度之比ρ甲：ρ乙=2：1，質(zhì)量之比m甲：m乙=4：5，且乙的質(zhì)量為500g．假設(shè)不計(jì)繩重、輪重和摩擦，g取10N/kg，則以下說確的是〔〕A．滑輪組靜止時(shí)，甲受力平衡，乙受力不平衡B．甲、乙兩個(gè)物體的體積比為8：5C．甲的重力為8ND．乙對地面的壓力為3N考點(diǎn)：滑輪組及其工作特點(diǎn)；密度公式的應(yīng)用；力的合成與應(yīng)用；重力的計(jì)算。專題：計(jì)算題；應(yīng)用題。分析：A、根據(jù)處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物體受平衡力作用分析；B、根據(jù)密度的變形公式v=即可求出；C、根據(jù)甲、乙的質(zhì)量比求出甲、乙的重力之比，然后即可求出物體甲的重力；D、乙對繩子的拉力通過定滑輪后，作用在動(dòng)滑輪上，拉著甲不動(dòng)．動(dòng)滑輪能省一半的力．由此入手解決問題．然后后對乙進(jìn)展受力分析，求出乙對地面的壓力．解答：解：A、因?yàn)榛喗M靜止時(shí)，甲乙物體都處于靜止?fàn)顟B(tài)，因此甲乙物體都受到平衡力的作用；故A錯(cuò)誤．B、∵ρ甲：ρ乙=2：1，m甲：m乙=4：5，所以v甲：v乙=：=：=2：5；故B錯(cuò)誤．C、∵m甲：m乙=4：5，∴m甲=m乙=×500g=400g；∴G甲=m甲g=0.4kg×10N/kg=4N；故C錯(cuò)誤．D、假設(shè)不計(jì)繩重、輪重和摩擦，∵乙對繩子的拉力F通過定滑輪后，作用在動(dòng)滑輪上，拉著甲不動(dòng)．動(dòng)滑輪能省一半的力．∴F=G甲=×4N=2N，∵G乙=m乙g=0.5kg×10N/kg=5N；又乙物體在水平地面上處于靜止?fàn)顟B(tài)；∴乙物體受豎直向下的重力G乙、豎直向上的拉力F和支持力N的作用，且受力平衡，∴N=G乙﹣F=5N﹣2N=3N，∵乙物體受到哦的支持力和對地面的壓力是一對相互作用力；∴乙對地面的壓力為3N，故D正確．應(yīng)選D．點(diǎn)評：此題考察力的合成與應(yīng)用，注意比例的求解方法，會正確對乙物體進(jìn)展受力分析．知道物體處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)一定受平衡力的作用，知道一對相互作用力的大小關(guān)系．7．如下圖，物體A重80N，物體B重72N，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，拉動(dòng)物體A，使物體B以0.1m/s的速度勻速上升，則此時(shí)拉力F及3s拉力F所做的功W分別是〔動(dòng)滑輪重18N，繩重以及繩與滑輪之間的摩擦不計(jì)〕〔〕A．F=90N；W=27JB．F=60N；W=54JC．F=30N；W=27JD．F=60N；W=18J考點(diǎn)：滑輪組及其工作特點(diǎn)；滑輪與功的綜合題。分析：〔1〕使用滑輪組提物體時(shí)，繩重以及繩與滑輪之間的摩擦不計(jì)，F(xiàn)=〔G+G動(dòng)〕．〔2〕物體A在物體B的作用下向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，A受到的摩擦力和繩子的拉力是一對平衡力，可求出摩擦力．〔3〕拉動(dòng)A向左運(yùn)動(dòng)，A受到水平向左的拉力F和水平向右的摩擦力、繩子的拉力三力平衡，可求出拉力．〔4〕功的公式W=Fs，繩子移動(dòng)的距離是物體提升高度的n倍，即S=nh．解答：解：物體A在物體B的作用下向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，f=F拉=〔G+G動(dòng)〕=×〔72N+18N〕=30N．拉動(dòng)A向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，A受力如圖，F(xiàn)=f+F拉=30N+30N=60N．h=vt=0.1m/s×3s=0.3m，S=3h=3×0.3m=0.9m，W=Fs=60N×0.9m=54J．故B說確．應(yīng)選B．點(diǎn)評：會根據(jù)力的平衡解決問題，要結(jié)合滑輪組的特點(diǎn)、功的公式和速度公式聯(lián)立求解．二．填空題〔共9小題〕8．如下圖，長木板B放在粗糙水平面上，物塊A放在長木板B上，細(xì)繩拴在A上，跨過定滑輪后又拴在B上．A的質(zhì)量為2kg，B的質(zhì)量為1kg．A、B之間的摩擦力為A重的0.2倍，現(xiàn)在B上施加一個(gè)大小為F=17N的水平拉力，恰好能使B向右勻速運(yùn)動(dòng)．由此可知長木板B的上外表受到的摩擦力大小為4N，方向水平向左，下外表受到的摩擦力大小為9N．考點(diǎn)：摩擦力大小的影響因素。分析：摩擦力是阻礙相對運(yùn)動(dòng)的力，在物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，它與拉力的大小是一樣的．圖中物體A與B都在運(yùn)動(dòng)，因此，它們互相都向?qū)Ψ接心Σ亮Φ淖饔茫獯穑航猓洪L木板B的上外表受到的摩擦力是A重的0.2倍，即F=0.2G=0.2×2kg×10N/kg=4N；木板B向右運(yùn)動(dòng)，摩擦力與其方向相反，因此向左；物塊A對木板B的摩擦力是4N，木板B對物塊A的摩擦力也是4N，因此，A、B間需要克制的摩擦力一共為8N，再加上木板B與地面之間的摩擦力，這些最終都需要由拉力F來克制．由此可知，B的下外表受到的摩擦力=17N﹣8N=9N．故答案為：4，左，9．點(diǎn)評：此題中，A和B都在同時(shí)運(yùn)動(dòng)，互相之間都有摩擦力的作用，不管方向怎樣，最終都需要由動(dòng)力來克制它，搞清這一點(diǎn)是此題的關(guān)鍵所在．9．如下圖裝置中，長木板甲重20N，物體乙重10N．甲、乙之間用一根輕繩通過定滑輪相連，當(dāng)水平方向的拉力F的大小為6N時(shí)，長木板甲恰能在光滑的水平桌面上以v甲=2m/s，向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)．不計(jì)滑輪處摩擦，繩子拉物體乙的功率是

6W．考點(diǎn)：功率的計(jì)算；二力平衡條件的應(yīng)用；定滑輪及其工作特點(diǎn)。專題：計(jì)算題。分析：計(jì)算功率的公式是：P=，要算功率，需要知道做的功W和時(shí)間t．而根據(jù)此題中所給的數(shù)據(jù)，我們無法計(jì)算出W和t，所以該題不能用此公式來求解．由題意知，物體做的是勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以我們由W=Fs，s=vt，推出W=Fvt，則得出P=Fv，只要知道繩子對物體乙的拉力和繩子的運(yùn)動(dòng)速度，就可以計(jì)算出功率P了．解答：解：先分析甲的受力情況：由圖可知，甲一共受到三個(gè)力：向左的拉力、乙和甲之間的摩擦力、繩子對甲向右的拉力．其中繩子對甲向右的拉力來自于乙和甲之間的摩擦力，所以這兩個(gè)力大小是相等的．由于甲做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以這兩個(gè)力之和等于6N，則繩子對乙的拉力是3N．物體乙的速度和甲的移動(dòng)速度一樣，也是2m/s，所以繩子對物體乙的功率是：P=Fv=3N×2m/s=6W．故答案為：6．點(diǎn)評：此題難度較大，關(guān)鍵是要分析繩子對物體乙的拉力大小是多少．力學(xué)題中，一定要先對物體進(jìn)展受力分析，然后根據(jù)物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)判斷這幾個(gè)力的關(guān)系．10．如下圖，重為500N的*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，則人對木板的壓力大小為300N．考點(diǎn)：滑輪組及其工作特點(diǎn)。專題：順推法；圖析法。分析：讀圖可知，整個(gè)裝置的全部物重都由上面的一只滑輪承當(dāng)，右側(cè)的拉力則又由第二只滑輪分擔(dān)．因?yàn)檎麄€(gè)裝置保持靜止，所以每只滑輪兩側(cè)的力都是相等的．解答：解：人的重力500N+木板的重力350N+下面的滑輪的重力50N=900N，讀圖可知，這900N都由最上面的滑輪承當(dāng)，而且左右拉力相等．因此，上面滑輪右側(cè)的拉力為450N，減去下面滑輪的自重50N，等于400N．這400N又由兩段繩子平均分擔(dān)，因此，人手處的拉力為200N．于是得出，人對木板的壓力=人的重力500N﹣繩子拉人手的力200N=300N．故答案為：300．點(diǎn)評：認(rèn)真讀圖，找出各力的分擔(dān)關(guān)系，依次推理，最后就可以判斷每一段繩子處的力的大小了．11．如下圖，質(zhì)量為m=60kg的人站在輕質(zhì)木板的O點(diǎn)上，木板可以繞B端上下轉(zhuǎn)動(dòng)，OA=2OB．要使木板靜止于水平位置，人拉輕繩的力為150N，人對木板AB的壓力為450N〔摩擦阻力不計(jì)〕．考點(diǎn)：杠桿的平衡分析法及其應(yīng)用；杠桿的平衡條件。專題：應(yīng)用題。分析：〔1〕人的質(zhì)量，根據(jù)公式G=mg可求人的重力，人對木板的壓力等于人的重力與繩子對人的拉力之差；繩子對人的拉力等于繩子拉木板的力；〔2〕根據(jù)杠桿的平衡條件可求繩子拉力的大小，進(jìn)一步求出人對木板的壓力．解答：解：〔1〕人的重力：G=mg=60kg×10N/kg=600N；人拉繩子的力等于繩子對木板的拉力F；人對杠桿的力：Fo=G﹣F，〔2〕∵Fo×OB=F×BA，即：〔G﹣F〕×OB=F×BA；∴F====150N；人對木板的壓力F壓=G﹣F=600N﹣150N=450N；故答案為：150；450．點(diǎn)評：此題考察了杠桿平衡條件的應(yīng)用，用好力的作用是相互的、力的平衡條件、定滑輪不省力是此題的關(guān)鍵．12．〔2009?〕如圖是小明用滑輪組提升水中物體A的示意圖．當(dāng)物體A完全在水面下被勻速提升的過程中，物體A所受浮力為80N，小明對繩子豎直向下的拉力為F1，水平地面對小明的支持力為N1．當(dāng)物體A有的體積露出水面且靜止時(shí)，小明對繩子豎直向下的拉力為F2，水平地面對小明的支持力為N2．動(dòng)滑輪所受重力為120N，小明所受重力為600N，N1：N2=13：12．不計(jì)繩重、滑輪與軸的摩擦以及水的阻力，則物體A所受重力為640N．考點(diǎn)：滑輪組繩子拉力的計(jì)算；二力平衡條件的應(yīng)用。專題：計(jì)算題。分析：這是一道綜合題，它包含了浮力、滑輪組的知識．要對物體進(jìn)展受力分析，列出N1和N2的表達(dá)式，依據(jù)N1：N2=13：12求解．解答：解：根據(jù)受力分析和動(dòng)滑輪特點(diǎn)可得：N1=600N﹣〔G物+120N﹣80N〕，N2=600N﹣〔G物+120N﹣40N〕．把N1和N2的表達(dá)式代入N1：N2=13：12，可求得G物=640N．故答案為：640N．點(diǎn)評：此類題目的關(guān)鍵是對物體進(jìn)展受力分析，根據(jù)題意列出表達(dá)式，代入物理量的值，求未知量．13．如下圖，物體甲重12牛．乙重10牛，不計(jì)滑輪重時(shí)，則A點(diǎn)受到的力是5牛，B點(diǎn)受到的力是10牛，物體甲對地面的壓力是7牛．考點(diǎn)：滑輪組繩子拉力的計(jì)算；力作用的相互性；力的合成與應(yīng)用。專題：應(yīng)用題。分析：滑輪由一股繩子繞成，繩子上的拉力一樣，提升物體乙的滑輪為動(dòng)滑輪，根據(jù)動(dòng)滑輪的特點(diǎn)求出繩子上的拉力，從而確定AB兩點(diǎn)受力大??；物體甲受到重力等于拉力加上支持力，據(jù)此求出地面對物體甲的支持力，再根據(jù)力的作用是相互的求甲對地面的壓力．解答：解：由題知，物體乙重G乙=10N，因?yàn)樘嵘矬w乙的滑輪為動(dòng)滑輪，所以繩子上的拉力F=G乙=×10N=5N，從而得出A點(diǎn)受到的力FA=F=5N，B點(diǎn)受到的力FB=2F=2×5N=10N；因?yàn)槲矬w甲受到的重力等于拉力加上支持力，所以地面對甲的支持力F支=G甲﹣F=12N﹣5N=7N；因?yàn)榱Φ淖饔檬窍嗷サ?，所以甲對地面的壓力F壓=F支=7N．故答案為：5，10，7．點(diǎn)評：此題考察了力的相互性、力的合成、動(dòng)滑輪的特點(diǎn)，雖知識點(diǎn)多，但都屬于根底，難度不大．14．如下圖，OB：OA=1：2，物體甲重30N，動(dòng)滑輪重9N，杠桿重、繩重、繩和滑輪之間的摩擦不計(jì)，人需要23N的力可以拉動(dòng)物體甲勻速上升．考點(diǎn)：滑輪組繩子拉力的計(jì)算；杠桿的平衡條件。專題：計(jì)算題；圖析法。分析：首先，根據(jù)杠桿的平衡條件，可以求出要想使物體勻速上升，需作用在杠桿B點(diǎn)的拉力有多大．再分析滑輪組的特點(diǎn)，明確哪是動(dòng)滑輪，哪是定滑輪，由幾段繩子承當(dāng)拉力，最后可確定人的拉力的大小．解答：解：由杠桿的平衡條件得，OB×F=OA×G，作有在B點(diǎn)的總拉力F==×30N=60N．分析滑輪組的特點(diǎn)可以看出，上端的滑輪為動(dòng)滑輪，由3段繩子承當(dāng)總拉力F，再加上動(dòng)滑輪的重力為9N，故人施加在繩端的拉力F′=〔F+G輪〕=〔60N+9N〕=23N．故答案為：23．點(diǎn)評：在此題的裝置中，既有杠桿又有滑輪組，因此，主要考察了對簡單機(jī)械的分析與計(jì)算，對滑輪組特點(diǎn)的分析是此題的難點(diǎn)，要根據(jù)滑輪的實(shí)際作用來確定其性質(zhì)．15．如下圖，是一工人師傅用于粉刷樓房外墻壁的升降裝置示意圖，上端固定在樓頂．假設(shè)動(dòng)滑輪質(zhì)量為2.5kg，工作臺質(zhì)量為7.5kg，涂料和所有工具質(zhì)量為20kg，工人師傅的質(zhì)量為60kg，繩重及摩擦不計(jì)．當(dāng)工作臺停在距地面10m高處時(shí)，工人師傅對繩子的拉力為300N；假設(shè)工作臺從距地面10m高處升到20m高處，工人師傅最少需要做9000J的功．〔取g=10N/kg〕考點(diǎn)：滑輪組繩子拉力的計(jì)算；功的計(jì)算。專題：計(jì)算題。分析：將動(dòng)滑輪、工作臺、涂料和工具以及工人自身看作一個(gè)整體，這個(gè)整體停在距地面10m高處時(shí)，處于靜止?fàn)顟B(tài)，則這個(gè)整體受到的拉力和自身的重力是一對平衡力，計(jì)算拉力時(shí)，三段繩子都承當(dāng)了拉力，因此F=G．計(jì)算工人做的功時(shí)，繩端移動(dòng)的距離為工作臺被提升距離的3倍，再由W=FS求解．解答：解：動(dòng)滑輪、工作臺、涂料、工具、工人的總質(zhì)量：m=2.5kg+7.5kg+20kg+60kg=90kg，動(dòng)滑輪、工作臺、涂料、工具、工人的總重：G=mg=90kg×10N/kg=900N，∵n=3，∴F=G=×900N=300N；由圖知繩子自由端移動(dòng)的距離為物體上升距離的3倍，則：W=FS=300N×3×10m=9000J；故答案為：300，9000．點(diǎn)評：此題的關(guān)鍵是承當(dāng)物重的繩子股數(shù)確實(shí)定，因?yàn)槿苏驹诘趸@上，從定滑輪上引出的繩子也承當(dāng)物重，這是此題的易錯(cuò)點(diǎn)．16．如圖，體重500N的人站在吊籃中，吊籃重力G=700N．要將吊籃勻速吊起，不計(jì)滑輪、繩重及摩擦．人至少要用400N的力拉繩．考點(diǎn)：滑輪組繩子拉力的計(jì)算；二力平衡條件的應(yīng)用。專題：計(jì)算題；整體思想。分析：此題可用整體法來進(jìn)展分析．由于在勻速提升吊籃的過程中，整個(gè)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，則三段繩子所承受的拉力正好是人、動(dòng)滑輪和吊籃的重力和．可據(jù)此求解．解答：解：將人、吊籃、動(dòng)滑輪看作一個(gè)整體，由于勻速提升吊籃，由二力平衡的條件知：人的拉力F=〔G+G人〕=〔500N+700N〕=400N．故答案為：400．點(diǎn)評：取動(dòng)滑輪、人和吊籃整體作為研究對象進(jìn)展分析，是解答此題的關(guān)鍵．三．解答題〔共4小題〕17．如下圖，用力F拉400N的物體在水平地面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，重物以10cm/s的速度移動(dòng)，物體與地面間的摩擦力是物重的0.2倍，假設(shè)不計(jì)滑輪的重及滑輪與繩的摩擦．〔1〕彈簧秤的示數(shù)為多大？拉力的功率為多大？〔2〕假設(shè)考慮滑輪的重及滑輪與繩的摩擦，實(shí)際拉繩子的力為32N，則滑輪組的機(jī)械效率為多大？考點(diǎn)：滑輪組繩子拉力的計(jì)算；滑輪〔組〕的機(jī)械效率；功率的計(jì)算。專題：應(yīng)用題；推理法。分析：①彈簧測力計(jì)掛在繩子末端，測得是繩子末端的拉力．該滑輪組是用來移動(dòng)物體的，需要克制的是物體與地面間的摩擦力，所以繩子末端拉力．拉力的功即總功，總功W總=FS．拉力的功率．②滑輪組水平移動(dòng)物體時(shí)的機(jī)械效率η=解答：解：〔1〕彈簧測力計(jì)的示數(shù)即繩子末端的拉力=拉力的功率=4×20N×10×10﹣2m/s=8W〔2〕滑輪組的機(jī)械效率η==%答：〔1〕彈簧測力計(jì)的示數(shù)是20N，拉力的功率是8W；〔2〕假設(shè)考慮滑輪的重及滑輪與繩的摩擦，實(shí)際拉繩子的力為32N，則滑輪組的機(jī)械效率為62.5%．．點(diǎn)評：此題是功率和機(jī)械效率的一道綜合計(jì)算題，另外題中還涉及到了速度單位的換算，我們做題時(shí)一定要認(rèn)真審題．18．用如下圖的滑輪組從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，該物體的密度為2.5×103kg/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)多長時(shí)間繩子被拉斷？〔取g=10N/kg〕考點(diǎn)：滑輪組繩子拉力的計(jì)算；速度與物體運(yùn)動(dòng)；力的合成與應(yīng)用；重力的計(jì)算；阿基米德原理。專題：計(jì)算題。分析：〔1〕利用圓柱體的橫截面積和高度可以求出其體積，再結(jié)合圓柱體的密度可以算出其質(zhì)量，從而得到它受到的重力．〔2〕圖示裝置是一個(gè)n=2的滑輪組，由于不計(jì)摩擦及滑輪重，所以這是理想情況，根據(jù)滑輪組的省力公式，可以確定繩子自由端的拉力等于物體對動(dòng)力拉力的一半．物體對動(dòng)滑輪的拉力等于物體的重力減去其受到的浮力．由此入手即可解決此題．〔3〕繩子被拉斷時(shí)，即繩子自由端的拉力等于350N時(shí)，由此入手，利用滑輪組的省力公式結(jié)合物體的重力，可以求出此時(shí)物體受到的浮力．進(jìn)而求出物體浸入水中的深度，通過物體底面移動(dòng)的距離和運(yùn)動(dòng)的速度，即可求出運(yùn)動(dòng)的時(shí)間．解答：解：〔1〕由題意知：圓柱體的底面積S=200cm2=2×10﹣2m2，高度h=2m，密度ρ=2.5×103kg/m3，g=10N/kg．所以圓柱體的體積：V=Sh=2×10﹣2m2×2m=4×10﹣2m3．圓柱體的質(zhì)量：m=ρV=2.5×103kg/m3×4×10﹣2m3=100kgG=mg=100kg×10N/kg=1000N．〔2〕物體浸沒在水中時(shí)，V排=V=4×10﹣2m3．此時(shí)受到的浮力：F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×4×10﹣2m3=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F=T=×600N=300N．〔3〕當(dāng)繩子被拉斷時(shí)，繩子受到的拉力F′=350N，動(dòng)滑輪對圓柱體的拉力T′=2F′=700N，此時(shí)的浮力為：F浮′=G﹣T′=1000N﹣700N=300NV排′===0.03m3，物體浸入水中的長度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．點(diǎn)評：解決此題首先要明確此時(shí)滑輪組中涉及的力有三個(gè)：圓柱體的重力、拉力和水對圓柱體的浮力，要把握三者之間的關(guān)系．19．在如下圖中，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上加上一個(gè)水平向左的力F拉動(dòng)物體A，使物體B以0.1m/s的速度勻速上升，2s鐘拉力F移動(dòng)的路程是多少？假設(shè)物體A受到的摩擦力是物重的0.1倍，則F最少是多大時(shí)才能使物體B靜止在空中？假設(shè)物體B勻速上升，則F最少應(yīng)為多大？〔滑輪和繩