第十一章 二、滑轮 第2课时 滑轮组
一、选择题
1.下列关于滑轮组的说法中,不正确的是
()
A.有的滑轮组能省力,但不能改变施力的方向
B.有的滑轮组既能省力,又能改变施力的方向
C.有的滑轮组既能省力,同时又能省距离
D.滑轮组中,定滑轮和动滑轮的个数可以不相等
2.用如图6所示的装置提升同一物体,在滑轮重及摩擦不计的情况下最省力的是()
图6
3.利用如图7所示的滑轮组匀速提升重200
N的重物,动滑轮重为10
N(不计绳重与摩擦),则拉力F的大小为
()
图7
A.70
N
B.100
N
C.105
N
D.110
N
4.家用手摇晾衣架如图8所示,它实际利用了由定滑轮和动滑轮组成的滑轮组.假设衣服和晾衣架的总重为100
N,则静止时绳子自由端的拉力为(不计绳重、滑轮重及摩擦)()
图8
A.100
N
B.50
N
C.25
N
D.20
N
5.某同学使用如图9所示装置探究滑轮组的特点,物重为30
N,下列说法中错误的是()
图9
A.该滑轮组由一个定滑轮和一个动滑轮组成,既可以省力,又可以改变施力的方向
B.若不考虑绳重、滑轮重及摩擦,要提起物体,拉力至少为10
N
C.若将重物提升3
cm,绳子自由端需要移动9
cm
D.实验中,该同学竖直匀速提升物体,所用拉力大于10
N
6.用如图10所示的滑轮组提升物体,已知物体重200
N,物体以1
m/s的速度匀速上升,所用拉力为52
N,不计绳重及摩擦,则
()
图10
A.定滑轮总重为2
N
B.动滑轮总重为8
N
C.绳子自由端移动的速度为5
m/s
D.有5段绳子向上拉动滑轮和重物
7.如图11所示,绳重、滑轮重及滑轮摩擦均不计.向上拉绳子的速度是1.2
m/s,拉绳子的力F是9
N,物体匀速向左运动,由此可知()
图11
A.物重是27
N,物体运动的速度是0.4
m/s
B.物重是18
N,物体运动的速度是0.6
m/s
C.物体受到的摩擦力是27
N,物体运动的速度是0.4
m/s
D.物体受到的摩擦力是18
N,物体运动的速度是0.6
m/s
二、填空题
8.如图12所示,利用滑轮组匀速提升重为10
N的物体,动滑轮重2
N,物体被提升了0.5
m,不计绳重和摩擦,则绳子自由端移动的距离是 m,绳端的拉力F是
N,其中定滑轮的作用是
.图12
9.如图13所示, 是定滑轮, 是动滑轮(前两空均选填“A”或“B”).若每个滑轮重20
N,人手拉绳的力F为
N,则物体重 N.(不计摩擦和绳重)
图13
10.[2019·德阳]
如图14所示,分别用甲、乙两种形式的滑轮装置把重为400
N的物体匀速向上提起;已知每个滑轮重20
N,忽略绳重及摩擦,图甲中车对绳子的拉力为 N,图乙中人对绳子的拉力为 N.图14
11.如图15所示,在一水平地面上,木箱重500
N,用F=150
N的力拉动木箱做匀速直线运动,木箱受到的摩擦力为 N,方向向.(不计滑轮重、绳重及滑轮摩擦)
图15
12.小明和小杰握住两根较光滑的木棍,小华将绳子的一端系在其中一根木棍上,然后按如图16所示依次将绳子绕过两根木棍,小明和小杰相距一定的距离握紧木棍站稳后,小华在图中A处拉绳子的另一端,用很小的力便能拉动他们.两根木棍和绳子组成的机械相当于 ,小明受到的拉力(选填“大于”“小于”或“等于”)小杰受到的拉力.如果小华将绳子在木棍上又多绕几圈,在小华拉力与上次相同时,小明和小杰的拉力将(选填“变大”“变小”或“不变”).图16
三、解答题
13.根据如图17所示各滑轮组的省力要求,画出各滑轮组上绳子的绕法.(物重为G,不计绳重、动滑轮重和摩擦)
图17
14.如图18所示是一种塔式起重机上的滑轮组的示意图,请画出该滑轮组的绕绳方法.图18
15.一根绳子只能承受1000
N的拉力,要用它提起2400
N的重物,要求使用的滑轮个数最少,且人的拉力方向向下,在图19虚线框内画出符合要求的滑轮组的装置图(绳重、滑轮重和摩擦不计).图19
16.用如图所示的滑轮组(绳重及摩擦不计)竖直匀速提升重120
N的物体,用50
N的力在2
s
内使绳子自由端移动了6
m.求:
(1)物体上升的高度和速度.(2)动滑轮的重力.(3)若绳子能够承受的最大拉力是100
N,则该滑轮组最多能够提升多重的物体.答案
1.C
2.D
3.C [解析]
物重和动滑轮重由2段绳子承担,在不计绳重和摩擦时,F=G物+G动2=200N+10N2=105
N,C符合题意.4.C [解析]
题图中动滑轮有两个,承担物重的绳子有4段,因不计绳重、滑轮重及摩擦,则绳自由端的拉力:F=14G=14×100
N=25
N.5.A [解析]
题图中的滑轮组由一个定滑轮和一个动滑轮组成,使用此滑轮组可以省力,因最后一段绳子绕过的是动滑轮,起承担物重的作用,不可以改变施力的方向,故A错误;若不考虑绳重、滑轮重及摩擦,要提起物体,拉力至少为F=13G=13×30
N=10
N,故B正确;根据滑轮组的特点可知,在相同时间内,绳子自由端移动的距离是物体移动距离的3倍,则将重物提升3
cm,绳子自由端需要移动9
cm,故C正确;实验中,要考虑绳重、滑轮重及摩擦,要提起物体,则所用拉力大于10
N,故D正确.6.B
7.C [解析]
由图知,n=3.已知绳端的移动速度为1.2
m/s,所以物体向左匀速运动的速度为v物=v3=1.2m/s3=0.4
m/s.已知拉绳的力F=9
N,则物体受到的摩擦力是f=3F=3×9
N=27
N.8.1 6 改变施力的方向
[解析]
由图知滑轮组承重的绳子段数n=2,绳子自由端移动的距离为s=2h=2×0.5
m=1
m;不计绳重和摩擦,绳端的拉力F=G物+G动2=10N+2N2=6
N;根据定滑轮的特点可知,使用定滑轮不能省力,但可以改变施力的方向.9.A B 80
[解析]
使用题图所示滑轮组提升重物时,A滑轮的轴位置不变,是定滑轮,B滑轮的轴随物体一起运动,是动滑轮.承担总重的绳子有两段,拉力F为50
N,滑轮重为20
N,不计绳重和摩擦,F=G+G动2,则物体重为G=2F-G动=2×50
N-20
N=80
N.10.400 210 [解析]
图甲中使用的是两个定滑轮,忽略绳重及滑轮摩擦,车对绳子的拉力F甲=G=400
N.图乙中使用的是一动一定的滑轮组,n=2,忽略绳重及滑轮摩擦,人对绳子的拉力F乙=12(G+G动)=12×(400
N+20
N)=210
N.11.300 右 [解析]
由图可知,动滑轮和木箱被2段绳子向左拉动做匀速直线运动,所以F=12f,则f=2F=2×150
N=300
N;木箱受到的摩擦力的方向向右.12.滑轮组 小于 变大 [解析]
(1)从使用的情况看,两根木棍和绳子组成的简单机械相当于滑轮组.(2)由图可见,小明那端木棍与6段绳子相连,小杰那端木棍与7段绳子相连,因此小明受到的拉力小于小杰受到的拉力.(3)如果小华将绳子在木棍上又多绕几圈,绳子的段数增多,在小华拉力与上次相同时,小明和小杰的拉力将变大.13.如图所示
14.如图所示
15.如图所示
16.(1)由图知,n=3,则s=3h,绳子自由端移动了s=6
m,物体上升的高度:h=13s=13×6
m=2
m,物体上升的速度:v=ht=2m2s=1
m/s.(2)绳重及摩擦不计,F=13(G+G动),即50
N=13×(120
N+G动),动滑轮重:G动=30
N.(3)绳重及摩擦不计,F最大=13(G最大+G动),即100
N=13×(G最大+30
N),能提升的最大物重:G最大=270
N.
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