[第十一章 二、滑 轮 第1课时 定滑轮及动滑轮的特点]
一、选择题
1.下列各图中利用了动滑轮的是()
图2-K-1
2.关于滑轮,以下说法正确的是()
①使用定滑轮不能省力,也不能改变力的方向
②定滑轮实质上是一个等臂杠杆
③使用动滑轮不能改变力的方向,但能省力
④动滑轮实质是一个省力杠杆
A.①②③B.①②④
C.①③④D.②③④
3.如图2-K-2所示,在拉力F的作用下,总重60
N的物体被匀速提升了10
cm,若不计滑轮、绳的重和摩擦,则拉力F及其向上移动的距离s分别为()
A.F=60
N,s=0.2
mB.F=30
N,s=0.2
m
C.F=60
N,s=0.1
mD.F=30
N,s=0.1
m
图2-K-2
4.如图2-K-3所示,动滑轮重为2
N,拉力F为8
N,不计绳重和绳与滑轮间的摩擦,则重物G与弹簧测力计的示数分别为()
图2-K-3
A.G=6
N,弹簧测力计示数为8
N
B.G=14
N,弹簧测力计示数为8
N
C.G=16
N,弹簧测力计示数为8
N
D.G=14
N,弹簧测力计示数为16
N
5.如图2-K-4所示,某同学用重为10
N的动滑轮匀速提升重为50
N的物体,不计摩擦,则该同学所用拉力F的值可能是()
图2-K-4
A.20
NB.25
N
C.30
ND.35
N
6.如图2-K-5所示,分别用F1、F2、F3、F4匀速提升同一重物,若不计滑轮本身的重力及摩擦,则()
图2-K-5
A.F1<F2<F3<F4B.F1>F2>F3>F4
C.F1=F2=F3<F4D.F1=F2=F3>F4
7.如图2-K-6所示甲、乙两个装置中,已知A在地面上滑动时所受的摩擦力为40
N(不考虑动滑轮和绳重及绳与滑轮间的摩擦),要使A向右匀速滑动,拉力F甲与F乙的大小分别为()
图2-K-6
A.40
N和20
NB.20
N和40
N
C.40
N和40
ND.20
N和20
N
8.某同学用如图2-K-7所示的装置探究动滑轮的特点,进行了正确操作后,将得到的数据记录在下表中.分析数据后发现,实验结果与课本中“使用动滑轮能省一半力”的结论不符,面对这一事实,下列做法中最不可取的是()
实验次数
物重G/N
拉力F/N
1.0
0.65
1.5
0.90
2.0
1.15
图2-K-7
A.与同学分析可能的原因
B.实验失败,停止实验
C.改进实验条件,重新实验
D.查阅资料,了解结论的适用条件
二、填空题
9.如图2-K-8所示为工人师傅往高处运送货物的两种方法.若要改变施力的方向应选用图______所示的方法,若要省力应选用图______所示的方法.如果甲、乙两图中物重相等,不计滑轮重、绳重及摩擦,将货物匀速提起时,图甲中工人所用的拉力为200
N,则图乙中工人所用的拉力应为________N.图2-K-8
10.如图2-K-9所示,物体甲和乙的重力都是200
N,若滑轮重均为20
N(不计摩擦和绳重),当用力分别匀速提升物体甲和乙时,力F甲=_______N,F乙=______N.若物体被提升的高度为1
m,则力F甲移动的距离为______m,力F乙移动的距离为________m.若用图乙装置提升另外一个物体丙,人对绳子的拉力F丙为260
N,则物体丙重为________N.图2-K-9
11.如图2-K-10所示,在拉力F的作用下,滑轮和物体A一起向右做匀速直线运动,实验中的滑轮是________(选填“动”或“定”)滑轮.弹簧测力计的示数是5
N,物体A所受的摩擦力f=________N.不计滑轮的重力和滑轮与绳间的摩擦,拉力F=________N.若物体A移动的距离为0.4
m,则拉力F移动的距离为________m.图2-K-10
12.如图2-K-11所示,用三种方法拉动同一物体在相同的水平地面上做匀速直线运动,使物体以相同速度移动相同的距离.所用拉力分别是F1、F2、F3,这三个力的作用点移动的距离分别是s1、s2、s3,移动的速度分别为v1、v2、v3,不计滑轮重及绳与滑轮间的摩擦,则F1∶F2∶F3=__________,s1∶s2∶s3=____________,v1∶v2∶v3=____________.
图2-K-11
三、作图题
13.将图2-K-12甲、乙中的滑轮抽象成杠杆,请在图中标出支点O,并画出动力F1、阻力F2、动力臂l1和阻力臂l2.图2-K-12
四、实验探究题
14.小亮同学研究定滑轮的使用特点,他每次都匀速提起相同的钩码,研究过程如图2-K-13所示,请仔细观察图中的操作和测量结果,根据要求填写相关内容.
(1)由图的研究过程可知:小亮正在研究使用定滑轮时,____________与______________的关系.
(2)由研究过程可归纳得出的初步结论:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.图2-K-13
15.物理实验要遵循实事求是的原则.小雯同学在“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验中,完成了如图2-K-14所示的实验,并记录了下表所列的数据.图2-K-14
实验
次数
物重
G/N
使用定滑轮时测
力计的示数F1/N
使用动滑轮时测
力计的示数F2/N
1.00
0.60
0.65
1.50
1.10
0.90
2.00
1.60
1.15
通过分析数据,她觉得与书中的结论有较大偏差.你一定也做过这样的实验,回想你的实验经历,回答下列问题:
(1)该实验中出现这样结果的主要原因是什么?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.(2)请你对小雯的实验方法提出合理的改进意见:
________________________________________________________________________.【课时作业】A
1.D 2.D
3.B [解析]由图知,此时拉力:F=G=×60
N=30
N;拉力作用点上移的高度:s=2h=2×10
cm=20
cm=0.2
m.4.B
5.D [解析]使用动滑轮时,若拉力的方向竖直向上,则动力臂是阻力臂的2倍,动力等于阻力的;若拉力的方向斜向上,则动力臂会变小,因此所用拉力变大.
6.D [解析]不计滑轮本身的重力及摩擦的情况下;图甲、乙、丙中是定滑轮,只能改变力的方向,不省力也不费力,故F1=F2=F3=G.图丁中用的是动滑轮,能够省一半的力,故F4=G.所以,F1=F2=F3>F4.7.A [解析]图甲中的滑轮是定滑轮,不能省力;图乙中的滑轮是动滑轮,可省一半力.
8.B
9.甲 乙 100
[解析]图甲中是定滑轮,使用定滑轮不省力,故拉力等于物重,即拉力为200
N;图乙中是动滑轮,使用动滑轮最多可省一半力,故图乙中工人所用的拉力应为100
N.10.200 110 1 2 500
11.动 5 10 0.2 [解析]题中滑轮可随物体一起向右运动,故它是动滑轮.因物体A在水平方向做匀速直线运动,所以其受到的摩擦力与拉力是一对平衡力,二者大小相等,则物体A与水平地面间的摩擦力f=F示=5
N.滑轮在水平方向上受到三个力的作用:水平向右的拉力和两股绳子水平向左的拉力.在这三个力的作用下滑轮向右做匀速直线运动,处于平衡状态,每股绳子的拉力是5
N,则拉力F=10
N.12.2∶1∶4 2∶4∶1 2∶4∶1
[解析]
(1)图甲:滑轮为定滑轮,不省力,所以此时拉力F1=f.拉力的作用点移动的速度v1=v物,作用点移动的距离s1=s物.
(2)图乙:滑轮为动滑轮,省一半的力,所以此时拉力F2=f;但是费距离,拉力的作用点移动的速度v2=2v物,作用点移动的距离s2=2s物.
(3)图丙:滑轮为动滑轮,但拉力的作用点在动滑轮的轴上.对物体而言,只有一段绳子拉物体,绳子上的拉力F与摩擦力f相等,对于滑轮而言,拉力F3与两段绳子向左的拉力(2f)相平衡,所以,F3=2f;拉力的作用点移动的速度即为滑轮移动的速度,物体的速度为绳子末端的速度,所以v3=v物,作用点移动的距离s3=s物.
13.如图所示
14.(1)力的大小 力的方向(2)使用定滑轮时,拉力的大小和力的方向无关
15.1)图乙中没有考虑弹簧测力计外壳受到的重力,图丙中没有考虑动滑轮受到的重力
(2)图乙中将弹簧测力计倒过来使用,图丙中测出动滑轮和钩码总重