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文檔簡介

11.2滑輪一、單選題1.各種各樣的機械展示了人類的智慧,如題圖所示的四種簡單機械中,不能省力的裝置是()A.旗桿頂?shù)亩ɑ咮.搬石頭的撬棒C.剪鋼絲的鉗子D.自行車的腳踏板【答案】A【詳解】A.由于定滑輪相當(dāng)于等臂杠桿,動力臂等于阻力臂,所以既不省力也不費力,故A符合題意;B.使用搬石頭的撬棒時,動力臂大于阻力臂,是省力杠桿,所以可以省力,故B不符合題意;C.使用剪鋼絲的鉗子時,動力臂大于阻力臂,是省力杠桿,所以可以省力,故C不符合題意;D.自行車的腳踏板是輪軸,輪半徑大于軸半徑,在使用時動力臂大于阻力臂,是省力機械,所以可以省力,故D不符合題意。故選A。2.如圖所示,一根繩子繞過定滑輪,一端拴在一個物體上,分別用力F1、F2、F3拉起物體勻速上升。則關(guān)于F1、F2、F3的大小,下列說法中正確的是()A.F1較大 B.F2較大C.F3較大 D.三個力一樣大【答案】D【詳解】不計滑輪摩擦及繩重,圖中使用同一定滑輪提升同一物體,定滑輪不省力,即所用的力都相等,故D符合題意,ABC不符合題意。故選D。3.如圖所示,滑輪下所掛物體重力為G,繩端用傾斜向上力F拉著,整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài),若不計滑輪重力與繩子的摩擦,則F與G的大小關(guān)系是(

)A. B. C. D.【答案】C【詳解】由圖可知,若不計滑輪重力與繩子的摩擦,物體的重力由兩段繩子承擔(dān),但由于拉力的方向與重力的方向有一定的夾角,所以每段繩子的拉力大于物重的二分之一,在圖中的狀態(tài)下,每段承擔(dān)的力故選C。4.如圖所示是使用簡單機械勻速提升同一物體的四種方式(不計機械自重和摩擦),其中所需動力最小的是(

)A. B. C. D.【答案】D【詳解】A.如圖,用定滑輪提升物體,不計機械自重和摩擦,拉力等于物體的重力,B.如圖,滑輪組有三根繩承擔(dān)物重,不計機械自重和摩擦,拉力等于物體重力的三分之一,;C.如圖,用動滑輪提升物體,不計機械自重和摩擦,拉力為物體重力的2倍,;D.如圖,用杠桿提升物體,不計機械自重和摩擦,由杠桿平衡條件可得,拉力由以上分析可知,所需動力最小的是D,故D符合題意,ABC不符合題意。故選D。5.如圖所示,用滑輪裝置提升同一重物,若不計滑輪自重及摩擦,則省力情況相同的是(

)A.①④ B.③④ C.②③ D.①②【答案】A【詳解】若不計滑輪自重及摩擦①是動滑輪,省一半力,②是定滑輪,單獨使用不能省力,;③滑輪組有三段繩子承擔(dān)物重,拉力是物重的三分之一,;④滑輪組有二段繩子承擔(dān)物重,拉力是物重的二分之一,;則省力情況相同的是①④,故A符合題意,BCD不符合題意。故選A。6.一名體重為500牛頓的舉重運動員,他最多能舉起1200牛頓的物體。這個人站在地面上,利用圖示裝置來提升重物,那么,在給定的以下四個物體中,他所能提起的最重物體是()A.重500牛頓的物體 B.重900牛頓的物體C.重1200牛頓的物體 D.重2000牛頓的物體【答案】B【詳解】如圖所示:分析可知,人的拉力最大與體重mg相等(此時地面支撐力為0),提升的重物最大為2T=1000N考慮到滑輪重和摩擦的影響,提升的重物會比1000N略小。故ACD符合題意,B符合題意。故選B。7.利用滑輪組可以事半功倍。如圖所示是工人師傅搬移木箱的簡化示意圖,木箱重400N,受到的摩擦力為200N,拉動繩的自由端使木箱在2s內(nèi)勻速直線運動了3m。不計繩重、滑輪重及繩與滑輪之間的摩擦,下列說法中正確的是(

)A.繩自由端的拉力大小為400N B.繩自由端的移動速度為1.5m/sC.繩自由端移動了3m D.木箱移動速度為1.5m/s【答案】D【詳解】A.由圖可知,繩子有2段,繩自由端的拉力大小為故A錯誤;BC.繩自由端的移動的距離為速度為故BC錯誤;D.木箱移動速度為故D正確。故選D。8.如圖所示的滑輪組,掛上鉤碼a、b后,恰好靜止,若不計動滑輪和繩子的自重及摩擦力的大小,在a、b下面再掛一個質(zhì)量相等的鉤碼,將出現(xiàn)()

A.a(chǎn)上升,b下降 B.a(chǎn)下降,b上升C.仍然保持靜止 D.無法判斷【答案】A【詳解】由于a物體連接的滑輪隨a物體一起運動,所以與a物體一起運動的滑輪為動滑輪,由圖可知,動滑輪上有2股繩,動滑輪能省力,則在a、b下面再掛一個質(zhì)量相等的鉤碼時,b物體所在的繩端增大的拉力為鉤碼的重力,動滑輪上2股繩子增大的拉力為鉤碼的重力的一半,所以繩端的拉力大于動滑輪上2股繩子的拉力,所以a上升,b下降,故A符合題意,BCD不符合題意。故選A。二、填空題9.一輛汽車不小心陷進入泥潭中,按圖所示的甲、乙兩種方法安裝滑輪均可將汽車從泥潭中拉出。兩種方法中,更省力的是方法(選填“甲”或“乙”);若按甲方式拉車,則圖中的滑輪是滑輪,其作用是?!敬鸢浮恳叶ǜ淖兞Φ姆较颉驹斀狻縖1]甲是定滑輪,不省力可以改變力的方向,乙是動滑輪,可以省一半的力,更省力的是乙圖。[2][3]在甲方法中,滑輪是固定不動的,即滑輪與大樹相連,這種滑輪我們稱之為定滑輪。定滑輪的主要作用是改變力的方向,不省力也不費力。也就是說,使用定滑輪時,拉力的大小與物體受到的阻力相等,但拉力的方向可以與物體的運動方向不同。故其作用是改變力的方向10.如圖所示,用三種不同方法用滑輪拉同一物體在同一水平地面做勻速直線運動,若物體與地面間的摩擦力為4N,(不計繩子與滑輪間的摩擦)則拉力大小分別為:N,N,N?!敬鸢浮?48【詳解】[1]第一個圖滑輪為動滑輪,F(xiàn)1處于繩端,所以[2]第二個圖滑輪為定滑輪,F(xiàn)2處于繩端,所以[3]第一個圖滑輪為動滑輪,F(xiàn)1作用在動滑輪上,則滑輪受到向左的力2f等于向右的拉力F3,即11.如圖所示,用120N的力F拉著物體A以2m/s的速度在水平方向上勻速前進,若物體A受到的摩擦力是20N,則物體B受到的摩擦力是N,物體B的速度是m/s。(不考慮繩子與滑輪之間的摩擦)。【答案】504【詳解】[1]由圖得,采用的滑輪為動滑輪,不考慮繩子與滑輪之間的摩擦,則則[2]物體B的速度是12.如圖所示,當(dāng)工人師傅用100N的拉力向下拉繩時,使重180N的重物勻速上升1m,不計繩重及摩擦,此滑輪組中的動滑輪重為N,繩子自由端下降m?!敬鸢浮?02【詳解】[1]由圖得不計繩重及摩擦,由得,此滑輪組中的動滑輪重為[2]繩子自由端下降13.如圖所示,重30N的物體A在水平拉力F的作用下,在水平桌面上做勻速直線運動,物體A所受的滑動摩擦力是物重的0.2倍,物體A在2s內(nèi)前進了0.2m,若不計滑輪重、繩重及滑輪摩擦,拉力F為N,繩子自由端移動的速度為m/s?!敬鸢浮?0.2【詳解】[1]由圖可知,有效繩子段數(shù)。物體A所受的滑動摩擦力為若不計滑輪重、繩重及滑輪摩擦,則拉力F為[2]繩子自由端移動的距離為則繩子自由端移動的速度為14.如圖所示,物體A在水平桌面上,繩重及繩與動滑輪的摩擦不計,動滑輪重為4N。當(dāng)B物體的重力為10N時,它恰好能勻速下降。若用一個水平向左的力F拉物體A,使其向左做勻速直線運動,則這個力F大小應(yīng)為N?!敬鸢浮?4【詳解】當(dāng)A向右做勻速直線運動,A受力平衡,繩重、繩子與滑輪間的摩擦及滑輪與軸間摩擦不計,水平方向上受到水平向右的拉力和向左的摩擦力為一對平衡力,則當(dāng)A向左做勻速直線運動處于平衡狀態(tài),水平方向上受到水平向左的拉力等于向右的摩擦力加上B對A的拉力;滑動摩擦力的大小跟壓力大小和接觸面的粗糙程度有關(guān),壓力不變,接觸面的粗糙程度不變,摩擦力不變,所以A受到向右的摩擦力為f′=f=7NB對A的拉力不變,F(xiàn)拉=7N,A做勻速直線運動,受到平衡力的作用,A受到的水平向左的拉力為15.截止到2023年年底,中國高鐵運營里程達到4.5萬公里。如圖所示,為高鐵輸電線的牽引裝置工作原理,圖中(選填“A”或“B”)為定滑輪;若鋼繩通過滑輪組懸掛5個標(biāo)準質(zhì)量為20kg的墜砣,則輸電線P端受到的拉力大小為N(不計滑輪和鋼繩自重、摩擦,g取10N/kg)?!敬鸢浮緼2000【詳解】[1][2]由圖可知,滑輪A為定滑輪,可以改變力的方向,滑輪B為動滑輪,滑輪組承擔(dān)P端拉力的繩子股數(shù)n=2,圖中墜砣掛在鋼繩的自由端,墜砣的重力為不計滑輪和鋼繩自重及摩擦,可得則輸電線P端受到的拉力大小為三、作圖題16.小李打掃衛(wèi)生時需要將一個重物搬離地面,由于力氣太小無法搬動,聰明的他想到了滑輪組可以省力,于是他找來家里的2個滑輪組,請你幫他選擇其中一個滑輪組用來提升重物以達到最省力的目的(兩幅圖都畫不得分。繩子需要繞過每一個滑輪,忽略動滑輪重力)?!敬鸢浮俊驹斀狻恳驗橐钍×?,所以選擇兩個動滑輪的滑輪組,連接如下圖所示:17.如圖所示,某工人站在地面上使用由三個滑輪組成的滑輪組提升重物,請用筆畫線代替繩子【答案】【詳解】解:要使滑輪組最省力,需要承擔(dān)物重的繩子段數(shù)最多,所以要從動滑輪繞起,依次繞過上面的定滑輪、下面的動滑輪,再繞過上面的另一個定滑輪,如下圖所示18.將兩個滑輪連成滑輪組,要求人往下拉繩使重物升起。【答案】【詳解】人用力往下拉繩使重物升起,說明最后繞過的是定滑輪,按此反向繞線,繩子的起始端系在定滑輪上,如下圖所示:19.用滑輪組將陷在泥中汽車拉出來,請畫出最省力的繞繩方法。【答案】【詳解】只有一個動滑輪,要求最省力,繩子先系在動滑輪的固定掛鉤上,然后繞過左邊的定滑輪,再繞過動滑輪,如圖所示:四、實驗題20.某同學(xué)“探究滑輪組的特點”的部分實驗過程,(1)如圖1所示,測量物體G所受的重力為;(2)如圖2所示,實驗過程中,拉動彈簧測力計并讀出拉力F的數(shù)值,用刻度尺測出的物體G上升的高度h和彈簧測力計移動的距離s,將數(shù)據(jù)填入表格。根據(jù)表格中的數(shù)據(jù),可以知道他們選用的滑輪組是(選填“甲”或“乙”);實驗次數(shù)物體重量物體上升高度拉力彈簧測力計移機動的距離15.002.8010.00(3)實驗結(jié)論:滑輪組使用時既可以省力,也可以改變施力的方向,但省力的同時卻費距離。你認為該同學(xué)的實驗結(jié)論:(選填“科學(xué)”或“不科學(xué)”),請說明你的理由?!敬鸢浮?1)4.6N(2)甲(3)科學(xué)

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