滑轮和滑轮组的复习
中考物理专题复习:滑轮与滑轮组
中考物理专题复习:滑轮与滑轮组一、单项选择题(共8小题)1.如图所示,手用F 1的力直接将物体B 匀速竖直提升h ,F 1做功为30J ;若借助滑轮组把B 匀速提升相同高度,滑轮组机械效率是30%,则()A .F 1<F 2B .F 2方向上,绳端移动的距离等于hC .F 2做功为30JD .此滑轮组省力,却费距离2.如图分别使用甲、乙、丙三种方式把同一物体M 匀速竖直提升,绳长不变,测得各拉力F 大小如图,已知拉力F 的作用点移动距离相等,则以下说法正确的是()A .乙F 和丙F 两个力所做的功不同B .机械乙的有用功比机械丙的有用功大C .机械丙的滑轮重一定为12ND .机械乙的机械效率小于机械丙的机械效率3.用如图所示的滑轮组拉动重300N 的箱子,以0.2m/s 的速度在水平地面上做匀速直线运动,箱子与地面间的摩擦力为自身重力的0.2倍,滑轮组的机械效率为75%,下列说法正确的是()A.拉力F为80N B.10s内绳子自由端移动2mC.3s内物体重力做功180J D.拉力F的功率为16W4.如图所示,用两滑轮采用不同的绕绳方法,将同一重物匀速提升相同的高度(不计绳重和摩擦),下列说法中正确的是()A.F1>F2,F1移动距离多B.F1<F2,F2移动距离多C.F1所做的额外功多D.两装置的机械效率相同5.因家中柜子因搬运上楼不便,该人提出利用滑轮组来悬吊提升,其设计方案如图甲所示,乙图为滑轮组的连接方式。
已知柜子A的重力为740N,动滑轮的重力为60N,柜子匀速上升的竖直高度为6m,上升过程用时1min(不计绳重与摩擦)。
俊星对此工作过程及装置作出以下判断,其中正确的是()A.柜子上升过程中,绳子自由端的拉力为400NB.使用该滑轮组时的机械效率为90%C.在上升过程中,绳子自由端的移动速度为0.3m/sD.在上升过程中,拉力的功率为80W6.为了将一物块送到高处,小杰用木板和滑轮搭建了如图所示的装置。
滑轮组复习
2、画一个滑轮组,使拉力 是物体重G的1/3,人的拉力方 向向下,要求所用的滑轮最少 。(不计滑轮重力和摩擦力)
F G
11
下面是几种轮轴
1. 井上的辘轳 从右边看过去,可画成下图:
F2 l1 = R
O l2 = r F1 动力臂大于阻力臂 —— 省力杠杆。
2. 汽车的方向盘 从上边看下去,也可画成下图: F2 l1 = R O l2 = r F1
1、动力情况
2.绳端移动的距离S 3.绳端移动的速度V
F=2f
S=L/2
V绳=V物/2
费力杠杆
1 、如图所示,用滑轮组把重为 270N 的货 物匀速提到 1m 高的楼上,所用拉力 100N , 则有用功、总功和滑轮组的机械效率分别 是____ 、270J ____ 、 300J
90% . ____ 100N
W有用 W总
Gh Gh G Fs Fnh nF
G
F物 270N 1m
2. 如图所示,物体 A 重为 100 N,挂
100 N。人匀 重物的钩子承受的拉力是 _____
50 N(动滑轮自重不 速拉绳子的力是 _____
计 )。
A
3、在水平桌面上放一个200N的重物, 现用如图所示装置将物体匀速拉动,物 体与桌面的摩擦力是48N,不考虑滑轮 重力和滑轮与绳间摩擦,水平拉力 F为 16___N 。若绳子自由端移动速度为 ___ 0.6m/s,则物体移动速度为 0.2m/s 。
思考:用三个不同方向的力 吊起重物G,力的大小如何?
3、确定n 的方法 :在定滑轮与动滑轮之间画一
条虚线,吊着动滑轮的绳子数为n
4、滑轮组(竖直方向)
1、动滑轮被几段绳子吊起,所用的
第7讲 滑轮及滑轮组 教师版
漫画释义7滑轮及滑轮组模块一滑轮的认知知识互联网知识导航初二物理竞赛班·第7 讲·教师版90起重设 备上的 滑轮组定滑轮特征:1、轮的边缘有槽;2、轮可以转动, 轴固定不动;3、利用绳索拉起重物;4、能改变用力的方向.受力分析:1、同一条绳索上任意一点受力大小是相同的;2、由于绳子能任意弯曲, 所以力方向可以改变;3、我们把动力作用在绳子上的一端叫做自由端, 实验表明, 在匀速或 静止状态下, 动力和阻力的大小是相同的.动滑轮特征:1、绳子的一端被固定, 滑轮是沿固定的绳子滚动, 所以滑轮与固定绳 端的接触点是支点;2、滑轮不仅转动, 而且还随着绳子一起上下移动;3、动力与克服阻力的方向一致, 所以动滑轮不能改变用力方向.4、由于阻力 F 2 随滑轮一起移动, 所以滑轮受到的重力也是阻力的一部分. 受力分析:1、重物(阻力)是作用在滑轮轴上的; 所以阻力的力臂是轮半径 R ;2、动力作用在滑轮的绳子自由端, 动力的力臂为 2R ; 根据杠杆原理, 不计滑轮的重力时, 使用动滑轮最多省一半力.定滑轮 动滑轮 的杠杆 原理等臂杠杆: F = F , 即 F = G省力杠杆: F = 1 F , 即 F = 1G + G )( 12拉物12 2拉2 物轮滑轮组 特点:1、由几个滑轮组合起来使用的装置叫滑轮组;2、既可以改变用力的方向, 又可以省力.滑轮组的受力分析:将重物与动滑轮看做一个整体, F = 1G + G ), n 为承重 拉 ( 物 轮n绳子的段数.【例1】升国旗时, 人站在地面拉动绳子, 能够让国旗升到旗杆的顶端, 旗杆顶端用到的简单机械是【答案】定滑轮【例2】如图所示, 通过定滑轮匀速提起重物G 时, 向三个方向拉动的力分别为F1、F2、F3, 则三个力大小关系是( )A. F1 最大B. F2 最大C. F3 最大D. 一样大【答案】D【例3】如图所示, 放在水平地面上的物体所受重力为G, 系着它的一根轻绳竖直绕过转轴光滑的滑轮, 绳子的另一端受的拉力为F, 地面对物体的支持力为N. 下面关于这三个力的大小关系正确的是( )A. F = G【答案】DB.G = NC. F = ND. F + N = G【例4】如图所示, 用动滑轮拉着一个物块在水平方向运动. 当拉力F 为10N 时, 物块恰在水平方向做匀速直线运动,则物块所受的滑动摩擦力大小为N; 当F 增大到14N 时, 物块受到的合力大小为N .(忽略滑轮摩擦以及动滑轮和绳重)【答案】20 8【例5】如图所示, 物体受到的重力为20N , 用力F 将滑轮匀速提升, 重物随滑轮一起匀速上升(不计绳重、滑轮重及绳与轮之间的摩擦). 当重物上升1m 时, 关于滑轮上升的高度h 和拉力F 的说法正确的是( )ABCD 【答案】C F = 20N ,F = 40N ,F = 40N ,F = 10N ,h = 1mh = 2mh = 0.5mh = 2m使用这种动滑轮费力, 省距离, 动滑轮移动的距离是物体上升高度的一半;F = 2G = 2⨯ 20N=40N .h = 1h' =1⨯1m = 0.5m 2 2☆教师可以引导学生思考: 若上题中计滑轮重力, 比如滑轮重力为5N, 那么拉力F 大小应为N, 物体上升1m , 拉力F 上升m.答案:45; 0.5初二物理竞赛班·第7 讲·教师版92模块二 滑轮组的受力分析知识导航初二物理竞赛班·第 7 讲·教师版93基本滑 轮模型 的解题 方法1.动滑轮与重物在一起的省力滑轮模型(整体法):F 支 =G 人 + F 拉F 支 =G 人 - F 拉2. 费力反拉滑轮模型(对动滑轮进行受力分析) 对动滑轮进行受力分析: F = 2F 1 + G 动费力模型省距离: 物体上升 h , 自由端(人的拉力)上升 s ,则: s = 1h2【例6】 如图所示的装置处于静止, 物重都是 G , 不计滑轮和绳重及摩擦, 使物体匀速上升, 拉力 F 最小的是( )AB C D【答案】B初二物理竞赛班·第 7 讲·教师版94【例7】 要用滑轮组将陷在泥中的汽车拉出来, 试在图中画出最省力的绕绳方法.【答案】如图所示.<解析> 一个动滑轮和一个定滑轮组成滑轮组, 可以绕成两根绳和三根绳承担拉 力, 其中三根绳为最省力.根据“奇拴动, 偶拴定”的原则, 绳的固定端接在动滑轮的钩 子上.【例8】 一个同学站在地面上, 要利用如图所示的滑轮组提升重物.已知物重 1000N , 而绳子最多只能承受 400N 的拉力.请你帮他在图中画出符合 要求的绳子绕法.【答案】如图所示. <解析>先判断 n= G =1000N=2.5(段) .用“进一法”取 n = 3 .根据“奇拴动, 一动配一定, 变向F 400N加一定”原则, 绳子应固定在动滑轮的钩上, 由内向外绕.【例9】 如图所示, 体重为 500N 的人站在水平地面上拉绳子, 使重物以1m/ s 的速度匀速上升. 已知动滑轮重力为 50N, 被提升重物的重力为 300N. (不 计绳重及滑轮与轴之间的摩擦)则: (1) 此时自由端人的拉力大小为 N, 人对地的压力大小为 N. 人拉绳子的速度为 m/s .(2) 若此人竭尽全力拉绳子, 利用此装置最多能拉起 N 的重物.【答案】(1) 175 ; 325; 2 (2) 950初二物理竞赛班·第 7 讲·教师版9522 23 ( =【例10】如图所示, 体重为 500N 的人站在高台上提升重物, 使重物以1m/ s 的速度匀速上升. 已知动滑轮重力为 50N, 被提升重物的重力为 400N. (不计 绳重及滑轮与轴之间的摩擦) 则:人对地的压力大小为 N. 人拉绳子的速度为 m/s .【答案】650 ; 3【例11】如图所示, 吊篮的重力为 400N, 动滑轮的总重力为 50N, 定滑轮重力为40N, 人的重力为 600N, 人在吊篮里拉着绳子不动时需用力( ) (不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦) A 218N B 0N 【答案】CD 6N <解析> 设人对绳的拉力 F , 将人、吊篮和动滑轮视为一个整体, 此 时 整 体 处 于 静 止 状 态 , 整 体 重 力 由 5 段 绳 子 承担 , 所 以 有5F = G 人 + G 吊 + G 动 .G + G + G 600N + 400N + 50N 所以 F = 人 吊 动 = = 210N5 5【例12】体重为 500N 的工人利用此装置把自己和重为 100N 的涂料箱拉到高处. 已 知动滑轮重力为 50N, 筐重力为 130N . 不计绳重及轮与轴之间的摩擦. 求: 人的拉力为多少? 人此时对筐的压力为多少? 【答案】 F = 1(G + G+ G + G )= 1500N+100N+50N+130N)=260N 3人涂料 动 筐3F 压 = F 支 =G 人 - F 拉 = 500N - 260N = 240N【例13】如图所示, 物体 P 重 2400N, 用图示的装置起吊, 滑轮和 绳子的重力和摩擦力都可以不计. (1)若一人站在地面上负责向下拉绳, 以吊起重物 P, 此人 的体重至少为多大?(2)若此人改为站在重物 P 上, 仍由他向下拉绳, 匀速吊 起重物 P(包括自身), 如图中虚线所示, 已知此人的体重 为 800N, 他向下拉绳的力应是多大?【答案】(1)人站在地面上, 由图可知, 物体 P 由四根绳子吊起, 则每根绳子的拉力T = G P = 2 4 0 0 N 6 0 0 , 所以人的重力至少为 600N . 4 4(2)当人站在物体上, 由图可知, 物体和人共由 5 根绳子吊起, 所以每根绳子的拉力T ' =2400N + 800N = 640N5C 210NP模块三整体法及定滑轮上方受力分析【例14】如图所示, 质量为60kg 的工人在水平地面上,用滑轮组把货物运到高处. 第一次运送货物时,货物质量为130kg, 工人用力F1 匀速拉绳, 地面对工人的支持力为N1; 第二次运送货物时, 货物质量为90 kg, 工人用力F2 匀速拉绳, 货箱以0.1m/s 的速度匀速上升.已知G300 N. 则两次人的拉力之比为; 地面对人动的支持力之比为. (不计绳重及滑轮摩擦, g 取10N/kg)【答案】4:3 ; 2:3【例15】如图所示的滑轮组中, 每个滑轮自重均为20N, 横杆的自重是10N, 摩擦和绳重不计, 现用此滑轮组匀速提起重G=750N 的物体, 那么需要施加的动力F 是( )A.200N B.180N C.190N D.170N【答案】A【例16】图中的每个滑轮重0.5N, 物体A 重6N, 托板重1N. 在2s 的时间内, 拉力F 的作用点沿竖直方向匀速升高了1.2m, 这个过程中, 不计滑轮轴摩擦和绳重, 则:(1) 拉力F 的大小为N.(2) 物体A 上升的速度为m/s.(3) 天花板对定滑轮拉力大小为N.【答案】2 ; 0.15 ; 4.5【例17】体重为480N 小钧同学站在地面上, 欲使用如图所示的滑轮组提升重力为500N 的重物. 已知每个滑轮重力大小为60N. 第一次人用F1=100N 的力向下拉绳子, 物体没有被提起, 则此时物体对水平地面的压力大小为多少?第二次人用更大的力向下拉绳子, 使物块匀速上升, 则此时人对地的压力大小为多少? 天花板对定滑轮的拉力大小为多少?(不计绳重及绳与轮之间的摩擦)【答案】360 ; 200; 900初二物理竞赛班·第7 讲·教师版96初二物理竞赛班·第 7 讲·教师版97模块四 综合应用问题【例18】如图是一种电梯结构 的示意图, 电梯厢在电梯井中沿竖直通道上下运行.钢链的两 端分别固定在电梯井顶部的 A 点和 B 点, 同时钢链绕过重 15000N 的电梯厢下的滑轮而托起整个厢体 E, 又跨过电梯井顶 部由电动机驱动带有齿轮的轮轴 C, 在 C 和 B 之间吊起与动滑 轮相连的配重 D .电梯载重量为10 人(1 人的质量按 60 kg 计算, 取 g = 10N/kg , 忽略摩擦及钢链的质量).请回答: (1)配重的功能是什么? 在已知电梯厢重和载重量的情况下, 配 重的质量最好是多大?(2)当电梯满载匀速上升时, A 、B 两点受到的拉力各是多大?【答案】(1)配重是一种平衡体.其质量应选择大约跟电梯厢(包括平均搭载的乘客)的质量相等.这样, 当开动电动机时, 它只需要供给提升多搭载的乘客上升或少搭载的乘客下降 的动力, 其余的重力由配重来平衡.所以, 最经济的配重所受重力 G D 应为箱体重 G E 与1承载人重 G 人 的一半之和, 即 G= G + G = 15000N+3000N =18000N ,DE2人所以配重的质量为 m D = 1800 k g .(2)A 点受力 F= 1 (G + G ) = 10500N ; B 点受力 F = 1G = 9000N .A2人 E B2 D【例19】电气化铁路的输电线常用图示的方式悬挂在钢缆上. 钢缆的 A 端固定在电杆上,B 端通过滑轮组连接在电杆 C 上. (1)配重 D 是 n 个混凝土圆盘(图中只画出 3 个), 每个盘的质量是 m . 按图示的配置,钢缆 在 B 端所受的拉力大约是多少? (2)如果只考虑 B 端的牢固性,本来可以把它直接固定在电杆 C 上, 也可以用一个很硬的 大弹簧连接 B 和 C. 实际上却用滑轮组来连接, 这样做的优点是什么?【答案】(1)F =3nmg ,因为动滑轮右侧的 1 条钢缆与它左侧的 3 条钢缆承受相同的力,而左侧每条 钢缆受的力是 nmg . (2)机车运行中,拾电器会把输电线向上托起.如果使用两端固定的钢缆,悬线会因此松弛, 输电线将左右摇摆,有可能脱离拾电器造成断电事故.使用滑轮组可以保证输电线的高度 变化时钢缆始终保持紧张状态. 如果用弹簧代替滑轮组,情况好于两端固定的钢缆,但钢 缆的紧张程度仍随弹簧的长度有较大的变化,而且不易确定钢缆的最佳长度.轮轴在不计绳重及摩擦的情况下,F1⋅ L1= F2⋅ L2, 即F ⋅ R = G ⋅ r省力, 费距离费力, 省距离【例20】轮轴, 顾名思义是由“轮”和“轴”组成的系统. 该系统能绕共轴线旋转, 相当于以轴心为支点, 半径为杆的杠杆系统. 所以, 轮轴能够改变扭力的力矩, 从而达到改变扭力的大小. 原理如右图所示. 在不计绳重及摩擦的情况下, F1⋅ L1= F2⋅ L2, 即F ⋅ R = G ⋅ r 请看一看下图中的装置有没有用到轮轴的原理, 并简要加以分析:【答案】略.☆教师分享:自行车上的轮轴中轴上的脚蹬和花盘齿轮:组成省力轮轴, 脚蹬半径大于花盘齿轮半径. 自行车手把与前叉轴:组成省力轮轴, 手握把外的半径大于前叉轴的半径. 后轴上的齿轮和后轮:组成费力轮轴、齿轮半径小于后轮半径. 自行车行驶速度与车轮直径的关系:常见的自行车轮的直径有559mm(22 英寸)、610mm(24 英寸)、660mm(26 英寸)、711mm(28 英寸)的, 有实际经验的同学知道, 骑28 车比24 车费力一些, 但速度快, 因为28 车轮的半径大, 轮子每转一圈走的距离长一些, 故速度快, 半径大使轮轴的轴半径大, 故费力轮轴更费力.模块五轮轴知识导航初二物理竞赛班·第7 讲·教师版98【例21】倒链(又称神仙葫芦)是一种简单的起重用具, 它由滑轮组组成(如图所示), A、B 为同轴并一起转动的定滑轮, 半径分别为R1 和R2, R1 稍大于R2; C 为动滑轮, 其半径为r. 它们之间用铁链按图中所示的方式联结起来. 当用力F 拉一侧铁链使定滑轮转动时, 套在A 上的铁链使挂在C 上的重物上升, 与此同时, 套在B 上的铁链被放下, 使重物下降(图中虚线箭头表示铁链运动方向). 转动一周时, 其总效果使重物上升的距离为多少? 若重物所受重力为G, 则使重物缓慢匀速上升时, 拉力F 的大小至少应为多少? (此题为理想情况下, 即不计铁链重力、滑轮C 重力及额外的摩擦力做功)【答案】(1)A、B 为同轴一起转动的定滑轮, 相当于轮轴, 当滑轮转动一周时, A 轮使铁链上升h 1= 2πR1, B 轮使铁链下降h2= 2πR2, 则重物上升的距离h = h1- h2 = π(R - R ) .2 1 2(2)求解拉力F 可以使用杠杆3 力平衡方程(如右图):F ⋅ R1 + F '⋅ R2= F '⋅ R1F = R1- R2 ⋅ G2R1其中2F ' = G , 最终解得:☆此题在以后学完功的知识后也可以从Fh1= Gh 解得同样的结果.初二物理竞赛班·第7 讲·教师版99初二物理竞赛班·第 7 讲·教师版100【练1】 同一物体沿相同水平地面被匀速移动, 如下图所示, 拉力分别为 F 甲、F 乙、F 丙, 不计滑轮与轻绳间的摩擦, 比较它们的大小, 则( )A. F 甲<F 乙<F 丙B. F 甲>F 乙>F 丙C. F 甲>F 乙=F 丙D. F 甲=F 乙>F 丙 【答案】B【练2】 如图所示, 人对绳子的自由端的拉力 F 都相等, 且物体处于静止状态, 不计滑轮重和摩擦, 比较四个物体的重力, 最大的是( )A . G 1B . G 2C . G 3D . G 4【答案】C<解析> 图甲是一个定滑轮, 定滑轮的实质是一个等臂杠杆, 使用定滑轮不省力, 即 G 1 = F ; 题图乙是一个动滑轮, 动滑轮的实质是一个动力臂是阻力臂 2 倍的杠杆, 使用 动滑轮能省一半的力, 所以 F = G 2 /2 , 即 G 2 = 2F ; 题图丙的滑轮组中, 吊着重物的绳 子有 3 段, 所以 F = G 3 /3 , 即 G 3 = 3F ; 题图丁的滑轮组有 2 段绳子吊着重物, F = G 4 / 2 , 即 G 4 = 2F .实战演练【练3】如图所示是一个通过皮带传动的装置.A 为主动轮, B 为从动轮, A、B 两个轴用皮带传动, B 、C 两个轮固连绕同一个轴转动.已知R A : RB: RC2 :1:3 .试分析A、B、C 三个轮边缘点速度的比.【答案】1:1:3皮带或者齿轮传动时候, 边缘点的线速度相同; 共轴(同时围绕同一个轴)转动时候所有点的转速相同, 即相同时间内转过的角度或者相同时间内转过的圈数相同.类似应用题目:自行车问题初二物理竞赛班·第7 讲·教师版101102 初二物理竞赛班·第7 讲·教师版自行车中的物理知识1.摩擦方面(1)自行车轮胎、车把套、脚踏板以及刹车块处均刻有一些花纹, 并且使用摩擦大的材料, 增大摩擦力.(2)车轴处经常上一些润滑油, 以减小接触面粗糙程度, 来减小摩擦力.(3)所有车轴处均有滚珠, 变滑动摩擦为滚动摩擦, 来减小摩擦.(4)刹车时, 用力捏紧车闸, 以增大刹车块与车圈之间的压力, 从而增大摩擦力.(5)紧蹬自行车前进时, 后轮受到的摩擦力方向向前, 是自行车前进的动力, 前轮受到的摩擦力方向向后, 是自行车前进的阻力; 自行车靠惯性前进时, 前后轮受到的摩擦力方向均向后, 这两个力均是自行车前进的阻力.2.简单机械(1)自行车刹车手闸是一个省力杠杆, 车后坐的载物夹也是杠杆. 脚踏和中轴大齿轮组成一个省力轮轴, 后轮上小齿轮和后轮组成一个费力轮轴. 车把和前叉也构成省力轮轴.(2)自行车上坡走S 形路线, 相当于增加了斜面的长, 可以省力, 使上坡更容易. 3.压强方面(1)一般情况下, 充足气的自行车前、后轮胎着地总面积大约为S=100cm2, 当一普通的成年人骑自行车前进时, 自行车对地面的压力大约为F=(600N+250N)=850N, 可以计算出自行车对地面的压强约为8.5×104Pa.(2)自行车的车座较宽大, 可以增大人与车座的接触面积, 减小对人的压强, 人骑座时感到舒服.初二物理竞赛班·第7 讲·教师版103。
2020年中考物理人教版专题复习:滑轮与滑轮组
2020年中考物理人教版专题复习:滑轮与滑轮组一、学习目标:1. 知道使用滑轮的好处。
2. 理解定滑轮、动滑轮、滑轮组的作用。
3. 会根据滑轮的绕线方法判断省力情况。
4. 会根据要求正确组装滑轮组。
二、重点、难点:1. 理解定滑轮、动滑轮、滑轮组的作用。
2. 会根据滑轮的绕线方法判断省力情况。
3. 知道滑轮是变形的杠杆。
4. 会根据要求正确组装滑轮组。
三、考点分析:基本知识要求为“了解层次”——定滑轮、动滑轮和滑轮组的作用。
基本技能要求为“会”——会组装简单的滑轮组。
常考题型:填空题、选择题、实验题,考试中常与用弹簧测力计测力,作力的示意图进行受力分析等知识综合起来考查。
所占分值在6分左右。
知识梳理1、定滑轮:①定义:中间的轴固定不动的滑轮。
②实质:等臂杠杆③特点:使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向。
④理想的定滑轮(不计轮轴间摩擦):F=G ,绳子自由端移动距离(或速度)= 重物移动的距离(或速度)2、动滑轮:①定义:和重物一起移动的滑轮。
(可上下移动,也可左右移动)②实质:动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。
③特点:使用动滑轮能省一半的力,但不能改变动力的方向。
④理想的动滑轮(不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力):F S F vG S G v1,只忽略轮轴间的摩擦则拉力 绳子自由端移动距离(或)=2倍的重物移动的距离(或)3、滑轮组①定义:定滑轮、动滑轮组合成滑轮组。
②特点:使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向③理想的滑轮组(不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力):拉力F=G /n 。
只忽略轮轴间的摩擦,则F=(G 物+G 动)/n ,绳子自由端移动距离(或)=n 倍的重物移动的距离(或)④组装滑轮组的方法:首先根据公式n=(G 物+G 动)/ F 求出绳子的股数。
然后根据“奇动偶定”的原则,结合题目的具体要求组装滑轮。
典型例题知识点一:定滑轮、动滑轮、滑轮组的作用。
例1:实验桌上有两个一样的滑轮,一个合适的测力计,同一重物,长度不等的细线,请你将两个滑轮任意连接起来,使拉力达到如下效果。
专题11简单机械(滑轮、滑轮组、机械效率)基础练习—2021届九年级中考物理一轮总复习专题
2021年中考物理总复习专题11 简单机械滑轮、滑轮组、机械效率(基础练习+答案解析)一、选择题(本题共精选20个小题):1.(2020·湖北省随州市)体重为60kg的工人利用如图滑轮组将一质量为80kg的重物A 匀速提升1m,此时该滑轮组的机械效率为80%(不计绳重与摩擦,g取10N/kg),小明对此工作过程及装置作出了以下论断:①动滑轮重为200N②此过程中,工人对绳的拉力做功1000J③重物匀速上升过程中,它的机械能增大④若增大重物A的质量,该工人用此滑轮组匀速拉起重物时,机械效率不可能达到90%关于小明的以上论断()A.只有①③正确B.只有②③正确C.只有①②③正确D.①②③④都正确2.(2020·广东省广州市)如图所示,小明分别使用甲、乙、丙、丁四种机械匀速提升物体(绳长不变),测得拉力和物体M、N所受的重力如表所示,则()F甲F乙F丙F丁GMGN5.5N 12N 5.5N 8N 5N 10NA.甲的机械效率比丙的大B.乙、丁的机械效率相同C.使用丙提升物体M时省力D.实验测得的数据无法算出机械效率3.质量是6kg的物体A放在水平桌面上,利用图所示的装置使物体以0.2m/s的速度做匀速直线运动,弹簧测力计始终保持水平,其示数为2N,不计绳子的伸长和滑轮组内部的摩擦,则(g取10N/kg)()A.作用在绳端的拉力F为6NB.水平桌面对物体a的摩擦力是2NC.在1s内拉力F做功1.2JD.在1s内拉力F的功率是0.4W4.(2020·重庆A卷)滑轮是提升重物时经常用到的一种机械,工人师傅用500N的拉力F,利用图所示的滑轮将重800N的重物在30s内匀速提高了6m。
下列判断正确的是()A.绳端移动的速度为0.2m/sB.该滑轮的机械效率为62.5%C.工人师傅拉绳子的功率为200WD.提升重物所做的有用功为3000J5.(多选)(2020·孝感)如图所示,某建筑工人利用滑轮组提升水平面上重900N、底面积为200cm 2的方形货箱,货箱20s内匀速上升4m,工人所用拉力F为400N(不计绳重和摩擦),则()A.人拉绳子的速度为0.2m/sB.动滑轮的重力为300NC.此段时间内,拉力F做功为3600JD.当滑轮组对货箱的拉力为零时,货箱对地面的压强为4.5×104Pa6.为探究动滑轮和定滑轮的特点,设计如下两种方式拉升重物,下面关于探究的做法和认识正确的是( )A.用动滑轮提升重物上升h高度,测力计也上升h高度B.若拉升同一物体上升相同高度,用动滑轮拉力更小,且做功更少C.减小动滑轮质量可以提高动滑轮的机械效率D.若用定滑轮提升重物,当拉力竖直向下时最省力7.如图所示,工人用滑轮组吊起质量为80kg的箱子,绳自由端施加的拉力为500N,箱子被匀速竖直提升了3m,不计绳重和摩擦,则工人做的功和滑轮组的机械效率分别( )A.2400J;62.5%B.3000J;80%C.3000J;53.3%D.1500J;62.5%8.如图所示,用力F把重为400N的物体在10 s内匀速提升2m,其中动滑轮重为100N,不计绳重和摩擦.则( )A.绳子的拉力为200NB.滑轮组的机械效率为80%C.拉力的功率为80WD.绳子自由端移动的速度为0.2m/s9.如图所示,用30 N的拉力F沿水平方向拉绳子的一端,使重400N的物体A以0.1 m/s 的速度沿水平地面向左匀速运动了10 s,已知滑轮组的机械效率为80%,则在此过程中( )A.绳子自由端移动的距离为1mB.滑轮组对物体A的水平拉力为90NC.拉力F的功率为3WD.拉力F所做的有用功为72J10.如图所示,用滑轮组提升一水平面上的正方体,物体的边长为0.1m,动滑轮重2N,物重20N,不计绳重和各处摩擦,则下列说法正确的是( )A.当物体被提起匀速向上运动时,滑轮组机械效率约为81%B.当物体匀速上升的速度为0.1m/s时,拉力F的功率为2WC.当物体对水平地面的压强为500Pa时,则拉力F为15ND.当物体对水平地面的压强为400Pa时,则拉力F为9N11.如图所示,小机车通过滑轮组匀速向上提升重为3500N的物体,物体上升速度为1m/s,若动滑轮重500N,机车的最大输出功率为10kW,机车所受阻力不计、绳重及滑轮转动时的摩擦忽略不计,则在重物匀速上升2s的过程中( )A.机车所做的最大功为4×103JB.绳的最大拉力等于1750NC.滑轮组的机械效率为35%D.该装置能提起的最大重物重为9500N作用下,在水平面12.如图甲所示,重为80N的物体在大小为30N、水平向左的拉力F1上以0.4 m/s的速度做匀速运动,滑轮与绳子质量及滑轮轴处摩擦均不计.改用如图作用下,在相同的水平面上向右匀速运乙所示滑轮组后,该物体在水平向右的拉力F2动0.5m,下列说法错误..的是( )A.物体与地面之间的摩擦力为15N的功率为24WB.拉力F1C.拉力F的大小为90N2做的功是30JD.拉力F213.(2017年重庆A卷)工人师傅用图5所示的滑轮组,将重为800N的重物缓慢匀速竖直提升3m,人对绳的拉力F为500N,不计绳重和滑轮转轴处的摩擦,则()A.绳子自由端移动的距离为9mB.动滑轮的重力为200NC.人通过滑轮组做的有用功为1500JD.滑轮组的机械效率为53.3%14.如图所示,绳及滑轮重不计,绳与滑轮的摩擦不计。
定滑轮动滑轮和滑轮组的知识点
定滑轮动滑轮和滑轮组的知识点滑轮是一种简单机械装置,由一个或多个带有凹槽的轮子组成,通常用来改变力的方向和大小。
滑轮主要有两种类型:定滑轮和活滑轮。
定滑轮是指安装在固定位置的滑轮,通常被用来改变力的方向。
当一个绳或链经过定滑轮时,可以改变力的作用方向。
定滑轮的主要作用是提供一个固定的支撑点,使绳或链可以顺利地穿过。
例如,我们常见的吊车就是通过使用定滑轮来改变力的方向,使得人们可以轻松地将重物吊起。
活滑轮是指可以移动的滑轮,通常与定滑轮结合在一起形成滑轮组。
滑轮组由多个滑轮组成,这些滑轮可以在同一平面上旋转。
滑轮组的作用是改变力的大小。
当一个绳或链经过活滑轮时,可以改变力的大小。
活滑轮可以通过改变滑轮的数量和排列方式来改变力的大小。
例如,如果两个活滑轮在滑轮组中排列,那么力的大小将减小一半。
滑轮和滑轮组的知识点包括以下内容:1. 滑轮的作用:滑轮可以改变力的方向和大小。
通过改变绳或链的方向,滑轮可以使力在不同方向上产生作用。
通过改变滑轮的数量和排列方式,滑轮组可以改变力的大小。
2. 定滑轮的特点:定滑轮是固定在一个位置的滑轮,主要用来改变力的方向。
它提供了一个稳定的支撑点,使绳或链可以顺利地穿过。
3. 活滑轮的特点:活滑轮是可以移动的滑轮,通常与定滑轮结合在一起形成滑轮组。
它可以通过改变滑轮的数量和排列方式来改变力的大小。
4. 滑轮组的作用:滑轮组由多个滑轮组成,可以改变力的大小。
通过改变滑轮的数量和排列方式,滑轮组可以使力的大小增大或减小。
5. 滑轮组的优势:滑轮组可以通过改变滑轮的数量和排列方式来改变力的大小,使得人们可以更轻松地完成一些需要较大力气的工作。
它可以减轻人们的劳动强度,提高工作效率。
6. 滑轮的应用:滑轮广泛应用于各个领域。
在建筑工地上,滑轮常常被用来吊装重物;在舞台上,滑轮常常被用来升降道具;在运输领域,滑轮常常被用来提升货物等。
7. 滑轮的原理:滑轮的原理是利用绳或链的摩擦力来改变力的方向和大小。
滑轮及滑轮组练习精选含答案(科组教研精品低碳排版)
八年级物理滑轮;滑轮组同步练习一、填空题1. 使用__________滑轮不省力,但可以改变力的方向,使用__________滑轮能省一半力。
2. 定滑轮实质上是一个__________杠杆,动滑轮实质上是一个_________杠杆。
3. 如下图,滑轮A是__________滑轮,它的作用是__________,滑轮B是__________滑轮,它的作用是__________。
整个装置叫__________,它的作用是__________,假设G=200N,不计绳重和摩擦,则作用在绳子自由端的拉力F=__________N时可使重物G匀速上升。
4. 如下图,绳子与滑轮重不计,物体处于静止状态,如果m1=5kg,则m2应等于_____ kg。
5. 如下图,当弹簧测力计A的读数为5N时,弹簧测力计B的读数是N,滑轮和重物的总重为N。
6. 如下图,物体A重为20N,滑轮重为1N,绳子重不计,弹簧测力计的示数为25N,则物体B的重为N。
7. 如下图,物体重为40N,动滑轮、弹簧测力计和绳重不计,在滑轮组静止时,A、B、C三个弹簧测力计的示数分别为N、N、N。
8. 如上图所示A物体重为20N,物体受到的水平面的摩擦力为A重的0.2倍,假设不计动滑轮的重及动滑轮与绳子之间的摩擦,拉力F=N。
9. 如下图重为30N的A物体,在力F的作用下沿水平地面做匀速直线运动,此时弹簧测力计的读数为8N,则拉力F为N,A物体受到的滑动摩擦力为N。
二、选择题10. 以下关于滑轮组的说法中正确的选项是〔〕A. 使用定滑轮能省力B.使用动滑轮可以改变力的方向C. 使用滑轮组既可以省力又可以省距离D.使用滑轮组既可省力,又可改变力的方向11. 用一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组,不考虑滑轮重和摩擦用这个滑轮组提起重物时〔〕A. 动滑轮半径越大越省力B. 动滑轮半径越小越省力C. 定滑轮半径越大越省力D. 用力的大小跟滑轮半径大小无关12. 如下图,用三个滑轮分别拉同一个物体,沿同一水平面做匀速直线运动,所用的拉力分别是F1、F2、F3,比拟它们的大小应是〔〕A. F1>F2>F3B. F1<F2<F3C. F2>F1>F3D. F2<F1<F313. 〔07〕同一物体沿一样水平地面被匀速移动〔如以下图〕,拉力分别为F甲、F乙、F丙,不计滑轮与轻绳间的摩擦,比拟它们的大小,则A. F甲<F乙<F丙B. F甲>F乙>F丙C. F甲>F乙=F丙D. F甲=F乙>F丙14. 〔07〕如图是滑轮的两种用法,以下说法中正确的选项是A. 甲是动滑轮,使用时不能省力B. 乙是动滑轮,使用时可以省力C. 甲是定滑轮,使用时可以省力D. 乙是定滑轮,使用时不能省力15. 学校国旗的旗杆下有一个滑轮,升旗时往下拉动绳子,国旗就会上升,对该滑轮的说法,正确的选项是〔〕A. 这是一个动滑轮,可省力B. 这是一个定滑轮,可省力C. 这是一个动滑轮,可改变力的方向D. 这是一个定滑轮,可改变力的方向16. 利用两个定滑轮、两个动滑轮一根不易折断的绳子,组成滑轮组,如果所用的拉力是100N,用这个滑轮组在不计摩擦和滑轮重力时,最多能吊起的物体的重力是〔〕A. 400NB. 100NC. 500ND. 800N17. 用滑轮组提升重物时,当绳子的自由端拉下2m,物体升高的高度是0.5m,被提升的重物的质量20kg,假设不计动滑轮重和摩擦阻力,则拉绳子的力为〔〕A. 40NB.49NC.98ND.5N18. 假设要用30N的力刚好提起40N的物体,以下简单机械中可以采用的是〔不计机械本身重和摩擦〕A. 一个定滑轮B. 一个动滑轮C. 杠杆D. 一个滑轮组19. 如下图重为20N 的物体B ,在水平拉力的作用下做匀速直线运动,这时弹簧测力计的示数为6N ,则物体B 所受到的摩擦力为〔〕A. 6NB. 12NC. 0ND. 无法确定三、作图题20. 〔2分〕如下图,请你画出利用滑轮组向下用力提起木箱的绕绳方法。
(完整word版)滑轮及滑轮组(重点总结)(word文档良心出品)
滑轮及滑轮组1.。
滑轮 定义种类特点实质图例作用周边有槽,可以绕着装在框子里的轴转动的小轮定滑轮轴固定不动,轮绕轴心转动等臂杠杆能改变施力的方向动滑轮轮随物体一起移动动力臂为阻力臂二倍的杠杆能省一半力滑轮组 动滑轮和定滑轮组合在一起既能省力,也能改变施力的方向2. 使用滑轮组要注意几个问题(1)区分“最方便”和“最省力”的含义。
“方便”是指人站在地上用力向下拉绳子,既省力又方便;而“最省力”是指尽量多地增加动滑轮上相连的绳子的股数。
(2)滑轮组一般是省力的,省力的多少是由吊起(或承担)动滑轮的绳子股数决定的。
(3) 设拉力移动距离为s ,拉力移动的速度为v ,重物上升的高度为h ,重物上升的速度为v 物,则存在以下关系s=nh,v=nv 物,n 为动滑轮上绳子的股数。
(4)滑轮组绳子的绕法是各种各样的,其绕法也是本节的一个重点。
由关系式F=n1G ,当n 为奇数时,绳子在动滑轮上打结开始绕;当n 为偶数时,绳子在定滑轮上打结开始绕,也就是按“奇动偶定”的方法绕绳子。
(如下图所示)曲型范例通过动滑轮有4根通过动滑轮有5根例1图中给出两组滑轮组(a )、(b ),若它们分别提起同一重物,请画出其中最省力的一组滑轮组的绕绳方法.(不计滑轮重、绳重及摩擦)精析:“省力”就是在动滑轮个数相同时,尽量采用绳子与动滑轮相连股数较多的方法;或在动滑轮个数不同时选用动滑轮多的一组,因此,应选用(b )组滑轮组。
全解:如图(c )所示点评:本题考查了两个知识点,一是滑轮组的省力多少是由绕过动滑轮的绳子的股数决定的;二是装配滑轮组。
例2.用如图所示滑轮组匀速拉动重1000N 的物体A ,所用拉力F=100N 。
绳子自由端移动速度为0.2m/s.求物体与地面之间的摩擦力f 和2秒内物体移动的距离。
(不计滑轮重和轮和轴之间的摩擦)精析:绳子自由端移动的距离s 与物体移动的距离s ′的关系为s=n s ′,绳子自由端移动的速度v 也等于物体移动速度v ′的n 倍,即v=nv ′。
初二物理滑轮组知识专题复习及滑轮组力的大小关系和移动距离关系练习
专题:滑轮知识总结种类一:用滑轮提升重物滑轮种类定滑轮动滑轮动滑轮装置图力关系距离关系速度关系F=G F=GF=2GF: 拉力F: 拉力2G:物体重力F: 拉力G:物体重力G:物体重力S=h S=2h S=hS: 绳子尾端搬动的距离S: 绳子尾端搬动的距离2h: 物体高升的高度h: 物体高升的高度S: 挂钩搬动的距离h: 物体高升的高度V 绳=V物V 绳=2V 物V 钩=2V 物V 绳: 绳子尾端搬动的速度V 绳 : 绳子尾端搬动的速度V 钩 : 挂钩尾端搬动的速度V 物: 物体高升的速度V 物 : 物体高升的速度V 物 : 物体高升的速度种类二:用滑轮拉动重物滑轮种类定滑轮动滑轮动滑轮装置图力关系距离关系速度关系F=G F=GF=2GF: 拉力F: 拉力2f: 重物与桌面间的摩擦力F: 拉力f: 重物与桌面间的摩擦力f: 重物与桌面间的摩擦力S=L S=2L S=LL: 绳子尾端搬动的距离L: 绳子尾端搬动的距离2L: 物体搬动的距离L: 物体搬动的距离L: 挂钩搬动的距离L: 物体搬动的距离V绳=V物V 绳=2V 物V 钩=2V 物V 绳 : 绳子尾端搬动的速V 绳 : 绳子尾端搬动的速V钩 : 挂钩尾端搬动的速度度度V 物: 物体高升的速度V 物: 物体高升的速度V 物: 物体高升的速度种类三:滑轮组滑轮种类用滑轮组匀速提升重物用滑轮组匀速水平拉动重物装置图F G物G动nF A= fFn n力关系G物=Fn G动G动= Fn G物距离关系S nh速度关系V绳nV物F A表示物体 A碰到的拉力因为 A匀速直线运动所以 F A fS绳nS物V绳nV物专题:滑轮组力的大小关系和搬动距离关系(1)计算力的大小1、用一个动滑轮来提升重物,若动力搬动20cm,则物体上升cm。
2、图 3 甲和乙都是由一只定滑轮和一只动滑轮组成的滑轮组,但是它们有不相同点。
请回答:(1)甲滑轮组有段绳子肩负物重,而乙滑轮组有段绳子肩负物重,滑轮组更省力些;( 2)若是都使物体上升h 高度,那么甲滑轮组的绳端必定向下搬动,乙滑轮组的绳端必定向上搬动。
中考物理一轮复习专题 滑轮
1:定滑轮实质是:动力臂等于阻力臂的等臂杠杆,动滑轮的实质是:动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。
2:定滑轮不能省力但可以改变力的方向,而动滑轮不能改变力的方向但可以省一半的力。
对于定滑轮无论沿哪个方向拉由于动力臂均为定滑轮的半径所以力的大小相同。
而对于动滑轮在竖直方向拉时拉力的力臂为圆的直径由于力臂最大,所以所用的力最小,不考虑动滑轮的重力及绳重和摩擦,最多可省一半的力,当倾斜拉绳子时,由于拉力的力臂变小,所以拉力越来越大。
3:滑轮组即可以省力又可以改变力的方向且对于滑轮组其省力情况取决于绕过动滑轮的绳子的股数,对于同一个滑轮组,绕过动滑轮的绳子股数越多越省力4:对于同一滑轮组其机械效率的高低取决于三个因素:物体的重力,动滑轮的重力,滑轮与绳子及轴的各种摩擦;在控制变量的情况下滑轮组的机械效率与物体的重力成正比,与动滑轮的重力及摩擦均成反比;对于同一个滑轮组提高机械效率最简单的方法是:增加物重。
注:滑轮的计算通常有以下几种题型:此专题,必须掌握常见的滑轮的相关题型及常见的计算公式,正确分析物体受力情况,对于较复杂的题目型还应列出方程组去求解,常见的滑轮计算题有以下几种常见的题型:题型一:物体在滑轮组的作用下上、下移动的题型:1:如图所示对于此种装置图中,求绳子末端拉力F的几种方法是:(1)V绳=nV物S绳=nh(2)η=Gh/FS η=G物/G物+G动η= G物/nF(3) F=G物+G动/n{不计各种摩擦}其中n指绳子的股数(4)由P=FV绳=F×nV物P=W/t(5)W有=G物h W总=FS= Pt=W有/η W总=G物h+G动h+Wf题型二:在滑轮组的作用下物体沿水平面移动的题型:如下图所示此种题型物体通常在拉力作用,摩擦摩擦力发生移动竖直方向上的重力与支持力通常不是此种题型要探究的物理量,常用的对应公式是:V绳=nV物S绳=nhW有=fs W总=FS 机械效率η=fs物/Fs绳=f/nF。
杠杆的动态平衡问题 滑轮及滑轮组 机械效率 一轮复习课件打包
3.如图是吊车起吊货物的结构示意图,伸缩撑杆为圆弧状,工作时它对吊臂的支持力 始终与吊臂垂直,使吊臂绕O点缓慢转动,从而将货物提起。下列说法正确的是( ) A.吊臂是一个省力杠杆,但要费距离 B.吊臂是一个费力杠杆,但可以省功 C.匀速顶起吊臂的过程中,伸缩撑杆支持力的力臂变小 D.匀速顶起吊臂的过程中,伸缩撑杆支持力渐渐变小
阻力一定,判断动力的变化情况
单一力不变 单一力、力臂不变
动力与阻力不变,动力臂与阻力臂变化
例1 如图,重为G的均匀木棒竖直悬于O点,在其下端施一水平拉力F,让木棒缓慢转 到图中虚线所示位置。在转动的过程中( ) A.动力臂逐渐变大 B.阻力臂逐渐变小 C.动力F逐渐变大 D.动力F逐渐变小
例2 如图所示,一根质地均匀的木杆可绕O点自由转动,在木杆的右端施加一个始终 垂直于杆的作用力F,使杆从OA位置匀速转到OB位置的过程中,力F的大小将( ) A.一直是变大的 B.一直是变小的 C.先变大,后变小 D.先变小,后变大
中考一轮复习系列
1、杠杆的动态平衡问题 重点及考点 2、滑轮及滑轮组 3、机械效率
知识回顾
ห้องสมุดไป่ตู้
杠杆 杠杆的五要素 杠杆的平衡条件 杠杆的分类
动力×动力臂=阻力×阻力臂 F1l1=F2l2
典例分析
杠杆动态平衡是指构成杠杆的某些要素发生变化,而杠杆仍处于静止状态或匀速转动 状态,分析杠杆的动态平衡时,一般是动中取静,根据杠杆平衡条件,分析比较,得 出结论。
原来平衡的杠杆,在F1≠F2,l1≠l2的情况下,不管是以相等的量改变力还是力臂,杠杆 均不能再保持平衡。
力臂不变,减小相同的力, 力臂短(力大)一端下降
极值法
力不变,减小相同的力臂, 力臂长(力小)一端下降
定滑轮动滑轮和滑轮组的知识点
定滑轮动滑轮和滑轮组的知识点滑轮是一种简单机械装置,由一个轮轴和固定在轮轴上的圆轮组成。
滑轮主要用于改变力的方向和大小,使得人们可以更容易地进行物体的吊运和移动。
滑轮的运动原理是利用轮轴上的圆轮来减小摩擦力,从而使得人们可以用较小的力来完成需要较大力的工作。
滑轮的类型有很多种,其中常见的有定滑轮和滑轮组。
定滑轮是指轮轴固定在支架上,只能改变力的方向,不能改变力的大小。
而滑轮组是由多个滑轮组成的,可以同时改变力的方向和大小。
滑轮组通常由多个滑轮通过绳子或链条连接在一起,形成一个整体。
通过调整滑轮组中每个滑轮的位置,可以改变力的大小和方向,实现更灵活的操作。
滑轮的应用十分广泛。
在日常生活中,我们常见的吊车、起重机等机械设备就是利用滑轮的原理来实现物体的吊运。
滑轮还常用于家庭装修、搬家等场景中,通过悬挂物体的绳子或绳索与滑轮连接,可以减轻人们的劳动强度。
此外,滑轮还被广泛应用于机械制造、交通运输、农业生产等领域,为人们的工作和生活提供了极大的便利。
滑轮的工作原理基于牛顿第一、第二定律。
牛顿第一定律告诉我们,物体如果受到平衡力,将保持静止或匀速直线运动。
而牛顿第二定律则告诉我们,物体的加速度与作用在物体上的力成正比,与物体的质量成反比。
根据这两个定律,我们可以推导出滑轮的工作原理。
在使用滑轮时,我们通常会遇到两个问题:力的方向和力的大小。
对于力的方向问题,我们可以通过改变滑轮的位置或选择不同的滑轮组合方式来解决。
例如,如果需要改变力的方向为向上,可以将滑轮固定在高处,通过绳子连接物体并固定在滑轮上,然后通过下拉绳子来实现物体的吊运。
对于力的大小问题,滑轮组提供了更好的解决方案。
滑轮组的原理是利用多个滑轮的力乘法效应来增加力的大小。
根据力的平衡原理,我们知道力的大小与力臂成反比。
滑轮组通过增加滑轮的数量来增加力臂,从而增加力的大小。
例如,如果一个滑轮组有4个滑轮,那么力的大小将是输入力的4倍。
这种力的放大效应使得人们可以用较小的力来完成需要较大力的工作。
关于滑轮的知识要点
关于滑轮的知识要点归纳
一、滑轮的种类
1.定滑轮:物体移动时,滑轮的轴原地不动的滑轮。
2.动滑轮:物体移动时,滑轮的轴与物体一起移动的滑轮。
3.滑轮组:由定滑轮和动滑轮组成的装置。
二、滑轮的作用
1.定滑轮实质是一个等臂杠杆,可以改变拉力的方向,但不能省力。
2.动滑轮实质是一个动力臂是阻力臂二倍的杠杆,可以省力,但不能改变拉力的方向。
3.滑轮组可以改变拉力方向,可以省力,但绳端要多移动距离。
三、利用滑轮省力计算公式
1.竖直方向提升物体情况
(a)不计摩擦、绳重和动滑轮重的情况
物
(b)不计摩擦、绳重的情况
)
物动
2.水平方向拉动物体的情况
四、两个关系式
1.绳端移动的距离与物体移动的距离的关系式:
绳物
2. 绳端移动的速度与物体移动的速度的关系式:
绳物
说明:
1.公式中字母的含义:F表示绳端的拉力;f表示物体在水平面受到的摩擦力。
2.使用定滑轮时,n=1;使用动滑轮时,n=2;使用滑轮组时,n是指通过动滑轮的绳子段数。
中考物理重难点复习——滑轮组的受力分析(共30张PPT)
例 把质量相等的A、B两物体挂在如图所示的滑轮组下面,不计绳子、滑轮的重力和 摩擦,放手后( ) A.A上升 B.A下降 C.A、B均静止 D.无法判断
在判断特殊滑轮组的省力情况时,不能只看绳子的段数,要分析受力情况,如图所示。 (注意:绕过滑轮的绳子各处的拉力是相等的)
1.如图所示,小丽用三个均重10 N的滑轮组成的滑轮组以1 m/s匀速吊起重470 N的物体,
例1 如图所示的滑轮组,将重120 N的物体匀速提高0.1 m(动滑轮的重力及绳子的摩擦 不计),所需的拉力和自由端移动的距离正确的是( ) A.40 N,0.3 m B.40 N,0.2 m C.60 N,0.3 m D.60 N,0.2 m
例2 如图所示,甲、乙两个滑轮组通过细绳悬挂在天花板上,用滑轮组匀速提升重为 600 N的物体时,悬挂甲、乙两滑轮组的细绳所受的拉力分别为F甲、F乙,已知每个滑 轮重30 N,不计绳重及滑轮轴间的摩擦,则拉力F甲、F乙的大小分别为( ) A.F甲=630 N, F乙=630 N B.F甲=660 N, F乙=660 N C.F甲=945 N, F乙=420 N D.F甲=975 N, F乙=450 N
4.如图所示,用滑轮组匀速提起1 200 N的重物,拉力做功的功率为1 500 W,绳子的自由 端向下拉的速度为3 m/s,地面对人的支持力为N1,不计绳重和摩擦。 (1)滑轮组中有几股绳子承担重物?作用在绳子自由端的拉力是多少? (2)滑轮组的机械效率是多少? (3)若用此滑轮组匀速提起2 400 N的重物时,地面对人的支持力为N2,作用在绳子自由端 的拉力是多少?若N1∶N2=5∶1时,人的重力是多少?
5.工人用如图甲所示的滑轮组运送建材上楼,每次运送量不定。滑轮组的机械效率随 建材重力变化的图象如图乙所示,滑轮和绳的摩擦力及绳重忽略不计,g取10 N/kg。 (1)若某次运送建材的质量为50 kg,则建材的重力是多少? (2)若工人在1 min内将建材匀速竖直向上提升了12 m,作用在绳上的拉力为200 N,求 拉力的功率是多大? (3)当滑轮组的机械效率为60%时,运送建材的重力是多大?
复习课:滑轮与滑轮组教学设计
复习课:滑轮与滑轮组教学设计发表时间:2017-08-17T15:03:59.317Z 来源:《中小学教育》2017年9月第291期作者:李良[导读] 教学过程中学生的学习主体地位,发挥“从生活走向物理,从物理走向社会”的学科特点。
湖北省通城县隽水寄宿中学437400一、复习指导思想扎实复习,立足基本;串联知识,探求规律。
二、教学目标1.在实际生活情景中能识别出定滑轮和动滑轮。
2.从杠杆的本质认识定滑轮和动滑轮。
3.会根据实际情况组装滑轮组。
4.能对滑轮组进行受力和省力分析,并解决简单的问题。
5.能计算滑轮与滑轮组的机械效率。
三、复习重点和难点1.重点:会根据实际情况组装滑轮组。
能计算滑轮与滑轮组的机械效率。
2.难点:能对滑轮组进行受力和省力分析。
四、学习资料和器材准备多媒体设备、电子白板、学乐云教学平台、智能手机、PPT课件、课前学案、课后检测题。
五、教学过程六、教学设计1.复习课有明确的目标,与滑轮、滑轮组的知识在两个章节中,通过复习把知识和方法串联起来。
2.运用多种媒体——学案、黑板、PPT、手机、学乐云等,通过多种方法——讲、画、练、评、演排、总结等进行复习课,同时,课堂过程运用评分的方法进行激励。
所以课堂知识容量大,但学生不疲劳。
3.按照教学目标和学生实际情况自主编制或精选课堂练习,协调好题目的难度、梯度和题型,重视基本技能的培养和训练,做到低起点,高收尾,面向中间。
4.教学过程中学生的学习主体地位,发挥“从生活走向物理,从物理走向社会”的学科特点。
通过自主参与、教师讲解来巩固知识,通过“学案”尝试改变教学方法和模式,让学生在解决问题中逐步将“滑轮”的基础知识和基本规律进行系统复习,以此来提高学生应用已有知识分析问题、解决问题的能力。
2021中考物理复习第2节 滑轮及滑轮组 机械效率
第2节滑轮及滑轮组机械效率基础过关一、填空题1. (2020陕西改编)使用滑轮组既能________又能改变力的方向,使用滑轮组________(选填“能”或“不能”)省功.2. (2020巴中)如图所示,物体甲的质量为0.7 kg,物体乙恰好水平向右匀速直线运动,则物体乙受到的摩擦力f=________N.若要使物体乙水平向左匀速直线运动,则需给乙施加一个F=________N水平向左的力(不计绳重,绳与滑轮间的摩擦,g取10 N/kg).第2题图3. (2020黔西南州)如图所示,工人们用同一滑轮组,根据需要有两种方式来提起等重的建筑材料,若不计摩擦和绳重,则F1________F2,机械效率ηA______ηB.(选填“>”“=”或“<”)第3题图4. (2020凉山州)在斜面上将一个重4.5 N的物体匀速拉到高处(如图所示),沿斜面向上的拉力为1.8 N,斜面长1.2 m,高0.3 m.把重物直接提升h所做的有用功为________J,这个斜面的机械效率是________.第4题图二、选择题5. (2020十堰)下列各种机械中,不省力的机械是()6. (2020盐城)如图所示,小明利用动滑轮匀速提升木箱,以下做法可以提高动滑轮机械效率的是()第6题图A. 适当增加木箱重力B. 增大木箱上升高度C. 增大提升木箱的速度D. 换用质量更大的动滑轮7. (2020新疆)小红用滑轮组将重力为1.5 N的物体匀速提升10 cm的过程中,绳子拉力为1.0 N,绳子自由端移动的距离为30 cm,滑轮组的机械效率为()A. 50%B. 60%C. 70%D. 80%8. (2020自贡)如图,重为G的物体在沿斜面向上的拉力作用下,从斜面的底部移到顶部,设沿斜面移动的距离为s,高为h,拉力为F,物体受到的摩擦力为f.则斜面的机械效率为()第8题图A. Ghfs B.GhFsC.Gh(F+f)sD.Gh(F-f)s9. (2020聊城)如图所示,用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置,分别将A、B两物体匀速向上提升,若所用拉力大小相等,绳端在相同时间内移动了相同的距离.不计绳重和摩擦,下列说法正确的是()第9题图A. 两物体上升的速度相同B. 两种装置的机械效率相等C. 两次提升物体所做的有用功相等D. 两种装置中拉力做功的功率相等10. (2020滨州)(双选)如图所示,重800 N的物体在100 N水平拉力F的作用下,以0.1 m/s 的速度沿水平地面向左匀速直线运动了20 s,滑轮组的机械效率为60%.在此过程中,下列说法正确的是()第10题图A. 拉力F做的功为400 JB. 物体与地面间的滑动摩擦力为180 NC. 额外功的功率为12 WD. 若物体的重力和运动速度不变,只增大水平地面的粗糙程度,则滑轮组的机械效率会降低三、实验探究题11. (2019淄博改编)在日常生活和工农业生产中,提高机械效率有着重要的意义.提高机械效率,要从研究影响机械效率的因素出发,寻求办法.为了探究影响机械效率的因素,小明选取了大小相同的滑轮,利用图甲和图乙装置进行实验,并把数据记录在下表中.第11题图实验次数滑轮材质钩码重G/N提升的高度h/m有用功W有用/J拉力F/N绳端移动的距离s/m总功W总/J机械效率η1 铝 1 0.1 0.1 0.6 0.3 0.18 56%2 铝 2 0.1 0.2 1.0 0.3 0.3 67%3 铝 2 0.2 0.4 1.0 0.6 0.6 67%4 塑料 2 0.2 0.4 0.8 0.6 0.48 83%5 塑料 2 0.2 0.4 2.1 0.2 0.42 95%(1)比较1和2两次实验发现:在所用滑轮组一定时,提升的钩码________,机械效率越高.(2)比较3和4两次实验发现:滑轮组的机械效率还与________有关.(3)比较________两次实验发现:在所用滑轮组一定时,机械效率与提升钩码的高度无关.(4)第5次实验是利用图________的装置完成的,判断依据是________.(5)利用图甲的装置,把重 6 N的物体用2.5 N的拉力匀速拉起,滑轮组的机械效率为________.可见如果没有刻度尺,只有测力计,也可以测量出滑轮组的机械效率.四、综合应用题12. (2020黔南州)如图甲所示,某建筑工地用起重机将质量为3.6 t的货箱以0.5 m/s的速度匀速提升,吊臂上的滑轮组如图乙所示,若忽略绳重和摩擦,该滑轮组的机械效率为80%.(g 取10 N/kg)求:第12题图(1)在10 s内货箱上升的高度;(2)货箱的重力;(3)吊臂上电动机拉力F的大小;(4)依然利用此机械提升质量为4.1 t的货箱,求此时滑轮组的机械效率.满分冲关1. (2020河南大模考)2019年12月初,考古研究人员在郑州市荥阳仰韶文化遗址出土瓮棺中发现了丝织物,这是目前我国发现的最早的丝织品.在发掘现场,考古队员利用3个滑轮A 、B 、C 组成如图所示的滑轮组,在30 s 内将瓮棺沿水平方向移动3 m ,此过程中以滑轮________为参照物,瓮棺是静止的.已知人对绳子的力为100 N ,不计绳子与滑轮之间的摩擦,则瓮棺受到的摩擦力为________N ,考古队员拉动绳子的速度为________m/s.第1题图2. 科学推理(2020云南省卷)如图甲所示,虚线框内是由两个相同的滑轮安装成的滑轮组.利用该滑轮组提升质量为27 kg 的物体所用的拉力为100 N .物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示,不计绳重和摩擦,则( )第2题图A. 拉力的功率为50 WB. 滑轮组中动滑轮重10 NC. 该滑轮组的机械效率为90%D. 绳子自由端移动的速度为0.5 m/s3. (2020洛阳三模)如图所示,重为G 的物体在拉力F 的作用下,以速度v 匀速运动的距离为s ,已知物体在水平桌面上运动时受到的摩擦阻力为物重的n 分之一,不计绳重、轮与轴间的摩擦,下列说法正确的是( )第3题图A. 使用该滑轮组一定省力B. 拉力的功率为F vC. 额外功为1n(2nF -G )sD. 滑轮组的机械效率为G2F。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
2、如图所示,当物体A在滑轮作用下沿水平面匀速运 动时,弹簧测力计1示数为30N, 60 60 则测力计2示数为____N ,A受到的摩擦力为____N 。 (测力计及滑轮重不计)
F
2 1
A
3、物体重1000N,如果用一个定滑轮提起它,要用 __________N的力。如果用一个动滑轮 提起它,要用_________N的力。(不计摩擦及滑 轮自重)
3.滑轮组
动滑轮 组合在一起. (1)定义:定滑轮 ______和________ 省力 ,又可以_______________ 改变动力的方向 . (2)特点:既能______
(3)滑轮组中动力的计算公式(n为承担动滑轮的绳子股数)
1 F 拉=nG 物(忽略滑轮重力及绳、轮摩擦); 1 F 拉=n(G 物+G 动)(忽略摩擦,考虑动滑轮的重力).
甲图: n=______ 5
乙图: 4 n=______
甲
乙
例2:用受力分析法解二定二动滑轮组问题
5F
4F
G+G’
G+G’
5F=G+G’ F= (G+G’)/5
4F=G+G’ F= (G+G’)/4
1、同一物体沿相同水平地面被匀速移动,如
下图所示,拉力分别为F甲、F乙、F丙,不 记滑轮与轻绳间的摩擦,比较它们的大小, 则 (B)
(4)绳子自由端移动的距离:s 绳=nh 物.(h 是物体被移动的距
离,n 为承担动滑轮绳子的段数)
n 为偶数 时,则绳 (5)奇动偶定原理:使用滑轮组时,若_________
定滑轮 上;若__________ n 为奇数 时,则绳子的固定 子的固定端挂在_________ 动滑轮 上. 端挂在________
图14-2-3
[教师参考· 备选题]1、下列各图中利用了动滑轮的是 D
2、不计滑轮摩擦,当水平向右拉力F=5N时,物体m恰 能匀速向右运动,求:物体所受地面的摩擦力大小。 f f
m m F =5 N 2.5N f=______ 10N f=______
F=5N
3、搬运工人常用的一种搬运重物的方法,从图中能看出 搬运工人运用了哪些物理知识? F ①动滑轮省力; ②以滚动代替滑 动减小摩擦。
知识结构
滑轮和滑轮组的复习
1、定滑轮和动滑轮的特点
2、动滑轮力与距离的关系探究 3、滑轮组的受力分析 4、滑轮组力与距离的关系探究 5、滑轮组的特点 6、滑轮组的绕法
周边有槽,能绕轴转动的小轮叫做滑轮。
滑轮
.0
l2 l1
F=G/2 F=G
O
F=G
.
l2
l1
G F=G
G
定滑轮: 实质是等臂杠杆,可 动滑轮: 实质是省力杠杆, 以改变力方向,但不能省力。 可以省力,但要费距离。
2、某同学在“研究动滑轮特点”的实验时,进行了正确操作,并记
录数据如下表, 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 B A. 与同学分析可能原因 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 实验次数 1 2 3 物重G/N 1.0 1.5 2.0 拉力F/N 0.65 0.90 1.15
用受力分析法解滑轮组问题必须遵 循以下几点:
将动滑轮和物体当做一个整体分析;
处于静止或匀速直线运动时,物体
受平衡力; 每段绳子上受力都是相等的.
例1:用受力分析法解一定一动滑轮组问题
F
F
F F F
G 2F=G F= ½ G
G 3F=G
F= G/3
滑轮组绕线法
下结 (1)当n为奇数时,采用________ 法。 上结 法。 (2)当n为偶数时,采用________
爱因斯坦说:成功=99%的汗水+1%的天分
探究2:滑轮组的特点与性质
实验目的:研究使 用滑轮组竖直向上 提升物体时,用力 大小与吊起动滑轮 的绳子股数之间的 关系。
甲
乙
滑轮组的特点
F 1 F= 2 G n=2 G G
F 1 F= 3 G n=3
甲
乙
实验结论: 拉力F的大小与吊起动滑轮的绳子股数n有关。
F
T
.
1 f F= 2
A
f
所以 f=2F=120N
G 1:竖直方向上有一对平衡力N和G G=N=80N 2:水平方向上有一对平衡力T和f T=f=120N
A.F甲<F乙<F丙 B.F甲>F乙>F丙
C.F甲>F乙=F丙
D.F甲=F乙>F丙
1、如图,地面上一物体重100牛顿,当物体做匀速直线运 动时,物体与地面的摩擦力是60牛顿, 则拉力F= 20 牛顿。 F
f=60N
f=60N
(b) 7、如图所示的四个滑轮组中,图___可省一半力, ( c ) (d) 图___最费力,图____和图____用力大小 (a) 一样。
(a)
(b)
(c)
(d)
如图所示,用滑轮组沿水平地面拉动 物体A,请画出最省力的绕绳方法。
3.细绳最大承受拉力50N,匀速提升160N 的重物,至少需要几个滑轮?如何装配? 画出装配图(不计滑轮重和摩擦)
G 160 N n 4 F 50 N
绳子绕法: 奇动偶定
F
G
F=G/4
5. 如图所示,物体A重G=80N,在F=60N拉力 下匀速前进,此时物体A受到的摩擦力等于_ 120 ______N 。(滑轮自重及绳子与滑轮的摩擦不 计) N 因为
探究1:动滑轮的特点与性质
实验目的:研究使 用动滑轮竖直向上 提升物体时,用力 大小、移动距离与 物重、物体上升之 间的关系。
F=1/2(G +G动) S=2h
二、其他简单机械 1.定滑轮
固定不动的滑轮. (1)定义:轴________ 等臂杠杆. (2)实质:是一个________
不能省力,也___________ 不能省距离 ,但可以 (3)特点:使用定滑轮_________ ________________ 改变动力的方向.
2.动滑轮
(1)定义:轴随重物一起运动的滑轮; (2)实质:动滑轮是一个动力臂为阻力臂两倍 __________________的杠杆; (3)特点:使用动滑轮能省一半力 ________,但不能改变力的方向 ________________, 且要多移动一倍距离. 14-2-3 人们利用简单机械的情景.其中, 甲的目的是 省力 改变力的方向 . ,乙的目的是________________