初中物理滑轮知识点和试题精讲

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新人教版八年级下册物理[滑轮(基础)知识点整理及重点题型梳理]

新人教版八年级下册物理[滑轮(基础)知识点整理及重点题型梳理]

新人教版八年级下册初中物理重难点突破知识点梳理及重点题型巩固练习滑轮(基础)【学习目标】1、理解定滑轮、动滑轮特点、实质及其作用;2、理解滑轮组的作用及滑轮组的装配图。

【要点梳理】要点一、定滑轮和动滑轮(《滑轮》392030定滑轮和动滑轮)周边有槽,中心有一转动轴的轮子叫滑轮,因为滑轮可以连续旋转,因此可看作是能够连续旋转的杠杆,仍可以用杠杆的平衡条件来分析。

在工作过程中,轴的位置固定不动的滑轮叫做定滑轮;在工作过程中,轴的位置随物体移动的滑轮叫做动滑轮。

要点诠释:1、定滑轮:如下图甲所示,我们可把一条直径看成杠杆,圆心就是杠杆的支点,因此,定滑轮实质是等臂杠杆。

定滑轮的特点是它的转轴(支点)不随货物上下移动。

2、动滑轮,如下图乙所示,特点是它的转动轴会随物体上下移动,它实质是动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆,它的转动轴是阻力作用点。

3、定滑轮和动滑轮的作用使用定滑轮虽然不能省力,但可以改变用力方向,给工作带来方便。

使用动滑轮可以省力,但要多移动距离。

要点二、滑轮组把定滑轮和动滑轮组合在一起,构成滑轮组。

要点诠释:1、特点:既可省力,又可以改变用力方向。

但费距离。

2、结论:在使用滑轮组时,滑轮组用几段绳子吊着动滑轮,提起物体所用的力就是总重的几分之一。

如果考虑动滑轮的重力,则有n 动物GG F +=。

要点三、根据要求设计滑轮组1、根据要求确定动滑轮上绳的段数。

2、根据绳的段数,确定动滑轮的个数:一个动滑轮可拉2段绳,还能改变用力方向;但也可以拉三段绳,但就不能改变用力方向了。

设想如果需要n段绳(n为偶数),那么就需要n/2个动滑轮和n/2个定滑轮穿绳组装时,绳的固定端要固定在定滑轮下的挂钩上(这叫做“偶定”),若不改变力的方向,还可少用一个定滑轮,即12-n 个定滑轮。

如果n 为奇数,则需要21-n 个动滑轮和同样数目的定滑轮,穿绳时,绳的固定端要拴在动滑轮上方的挂钩上(这叫做“奇动”),这不能改变用力方向,如果还想改变用力方向,就应再加一个定滑轮,即21+n 个定滑轮。

物理八年级下册滑轮知识点

物理八年级下册滑轮知识点

物理八年级下册滑轮知识点
在物理八年级下册中,关于滑轮的知识点有:
1. 滑轮的定义:滑轮是一种简单机械装置,它由一个圆筒形轮子和固定在上面的轴构成。

2. 滑轮的分类:滑轮可以分为固定滑轮和活动滑轮。

- 固定滑轮:滑轮固定在架子或支架上,不随物体的运动而改变位置。

它主要用来改变力的方向。

- 活动滑轮:滑轮可以随物体的运动而移动位置。

它主要用来减小力的大小。

3. 滑轮组:多个滑轮安装在一起构成滑轮组。

滑轮组可以增加力的方向改变和减小力的大小的效果。

- 单纯滑轮组:只包含固定滑轮和活动滑轮。

- 合联滑轮组:多个滑轮组连接在一起,尤其是固定滑轮。

4. 滑轮组的力学原理:滑轮组的力学原理与牛顿第三定律密切相关。

根据牛顿第三定律,作用在滑轮上的拉力等于被拉物体的重力。

- 单纯滑轮组:作用在每个滑轮上的拉力大小相等,方向相反。

- 合联滑轮组:作用在滑轮上的拉力大小相等,方向相同。

5. 力的传递和改变:滑轮系统可以将施加在一端的力传递到另一端,并且改变力的大小和方向。

6. 机械优势:滑轮系统可以通过改变力的大小和方向来提高效率。

机械优势是指力比的大小,可以通过计算力的比值来确定。

这些是关于滑轮的一些主要知识点,希望对你有帮助!。

滑轮及做功知识点及习题含答案)

滑轮及做功知识点及习题含答案)

滑轮及做功滑轮、滑轮组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机械功1. 功条件(1)作用在物体上的力;(2)物体在力的方向上通过的距离。

不做功(1)有力无距离;(2)有距离无力;(3)力和距离垂直。

公式W=Fs单位焦耳,1J= 1N·m【说明】对功的单位的认识:把两个鸡蛋举高1m,做的功大约是1J;一个中学生爬高2m,对自己做的功大约是1000J。

【注意】应用功的公式时注意:①分清哪个力对物体做功,计算时F就是这个力。

②公式中的s一定是在力的方向上通过的距离,强调对应。

③功的单位“焦”(牛·米= 焦),不要与力及力臂的乘积(牛·米,不能写成“焦”)单位搞混。

【易错点】物体有三种情况不做功:即物体受力但没有移动(搬物未搬动);物体未受力而凭惯性运动(足球被踢在空中飞行的过程中);力与距离的方向垂直(水平匀速行驶的汽车对车上的人没有做功)。

2. 功的原理:使用机械时,人们所做的功,都不会少于直接用手所做的功;即:使用任何机械都不省功。

【说明】①功的原理是一个普遍的结论,对于任何机械都适用。

②功的原理告诉我们:使用机械要省力必须费距离,要省距离必须费力,既省力又省距离的机械是没有的。

③使用机械虽然不能省功,但人类仍然使用,是因为使用机械或者可以省力、或者可以省距离、也可以改变力的方向,给人类工作带来很多方便。

(六)机械效率1. 几个概念:定义公式有用功 对人们有用的功W 有用=Gh W 总-W 额 额外功 并非我们需要但又不得不做的功 W 额= W 总-W 有用 总功 有用功加额外功或动力所做的功 W 总=W 有用+W 额=Fs 机械 效率有用功和总功的比值η=W 有用 W 总×100% 【注意】(1)有用功总是小于总功,所以机械效率总小于1;(2)机械效率是个没有单位的物理量。

滑轮、滑轮组知识点总结和题型整理

滑轮、滑轮组知识点总结和题型整理

滑轮定义一种周边有槽、可以绕着中心轴转动的轮子定滑轮:轴固定不动的轮子动滑轮:轴随物体一起运动的轮子实质等臂杠杆省力杠杆费力杠杆图示表达式(力的关系需满足不计绳重和摩擦)F=GS绳= hV绳=V物F=fS绳=S物V绳=V物F=2动物GGS=2hV绳=2V物F=2fS绳=2S物V绳=2V物F=2G物+G动S=1/2hV轮=2V物F=2fS绳=1/2S物V轮=1/2V物功W人=F S绳W物=G h W人=F S绳W物= f S物功率P人=F V绳P物=G V物P人=F V绳P物= f V物特点不省力,可以改变力的方向省力,不改变力的方向费力,不改变力的方向不计绳重和摩擦同绳同力题型1 滑轮特点+三个物理量的关系如图所示,用一根绳子绕过定滑轮,一端拴在钩码上,手执另一端,分别用F1、F2、F3匀速拉起钩码,忽略绳子与滑轮的摩擦,下列说法正确的是()A. F1较小B. F2较大C. 大小不能确定D. 三个力一样大小明利用如图所示的简单机械移动物体A时,当沿不同方向分别用F1、F2、F3的力,以不同的速度匀速拉动物体时,忽略绳子与滑轮的摩擦,下列说法中正确的是()A.F1=F2<F3B.F1<F2<F3C.F1>F2>F3D.F1=F2=F3如图,用同一滑轮匀速提升同一重物(不计摩擦),图中F1、F2、F3、F4之间的大小关系正确的是()A.F1=F2B.F3=F4C.F1=F3 D.F2=F4关于滑轮,下列说法错误的是:()A.使用定滑轮不省力,但是能改变动力的方向B.使用动滑轮能省一半力,还能改变动力的方向C.定滑轮实质是个等臂杠杆D.动滑轮实质是个动力臂为阻力臂两倍的杠杆用一个重10N的动滑轮来提升50N重的物体,如图,实际工作时拉力()A.可能是35N B.正好是30N C.正好是25N D.可能是20N如图所示滑轮重和摩擦不计,货物重50N,当匀速提升物体10m时,拉力为______N,滑轮向上移动______米,绳子自由端向上移动_______米;如图所示摩擦不计,滑轮重为10N,货物重50N,当绳子自由端向上10m时,拉力为______N,滑轮向上移动______米,货物上移动_______米如图所示物体A通过动滑轮在水平拉力F的作用下沿水平面以2m/s的速度作匀速直线运动,此时弹簧秤的读数为8N,如果动滑轮、绳子、弹簧秤的重力和摩擦均不考虑,那么物体A与水平面的摩擦力为_______;拉力F为________,绳自由端移动速度为_______如图所示,滑轮A重10N,物体B重20N,若使B物体以2m/s的速度匀速上升,那么拉力应为N;滑轮A上升的速度是m/s(不计绳重和摩擦)如图所示,在水平拉力F作用下,使重40N的物体A匀速移动5m,物体A移动的速度为2m/s.物体A受到地面的摩擦力为5N,不计滑轮、绳子的重力及摩擦,拉力F为_____,滑轮的运动速度是_______m/s,滑轮的移动距离为_____。

初中物理 滑轮

初中物理 滑轮

滑轮【一、知识点】1. 滑轮:能绕轴转动,周边有槽。

2. 滑轮的分类:定滑轮和动滑轮两类3. 定滑轮(1)概念:轴固定不动的滑轮利用定滑轮,在地面上可以把国旗升到旗杆顶端(2)特点:不能省力,能改变力的方向(3)拉力大小:F=G(不计绳重和摩擦)(4)实质:变形的等臂杠杆4. 动滑轮(1)概念:轴可以随物体一起运动的滑轮利用动滑轮向上提取重物(2)特点:能省一半的力,不能改变力的方向 (3)拉力的大小:()1F=G +G 2物轮(不计绳重和摩擦) (4)本质:省力杠杆5. 滑轮组:由动滑轮和定滑轮组合而成的机械叫做滑轮组,其特点是能省力,有的既能省力又能改变力的方向。

用滑轮组提起重物时,在动滑轮上由几段绳子承担总重力,所用的拉力就是总重力的几分之一。

其公式为GF=n总(n为承担重物绳子的段数)。

既能省力又能改变力的方向只能省力不改变力的方向【二、例题精讲】【例1】★关于定滑轮、动滑轮及滑轮组的作用,下列说法正确的是()A.使用定滑轮能省力,还能改变力的方向B.使用动滑轮能省力,但不能改变力的方向C.使用滑轮组既能省力,又能改变力的方向D.使用滑轮组一定能改变力的方向考点:定滑轮及其工作特点;动滑轮及其工作特点;滑轮组及其工作特点.解析:A、使用定滑轮不能省力,但能改变力的方向.故A说法不正确;B、使用动滑轮能省力,但不能改变力的方向.故B说法正确;C、使用滑轮组可以省力,也可以改变力的方向,或者也可以不改变力的方向.故C说法不正确;D、使用滑轮组可以省力,但不一定要改变力的方向.故D说法不正确.答案:B【测试题】红星中学举行升旗仪式,在国旗匀速上升的过程中(不计绳重和摩擦),拉力(填“大于”、“小于”或“等于”)国旗的重力,旗杆末端的定滑轮可以改变(填“力的大小”或“力的方向”).考点:定滑轮及其工作特点.解析:旗杆顶部的滑轮是定滑轮,使用时不省力,拉力等于国旗的重力,使用时改变拉力的方向.答案:等于;力的方向【例2】★如图是滑轮的两种用法,以下说法中正确的是()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,使用时不能省力考点:定滑轮及其工作特点;动滑轮及其工作特点.解析:根据定滑轮和动滑轮的特点可知:甲是定滑轮,不省力,但能改变力的方向;乙是动滑轮,能省一半的力,但不能改变力的方向.答案:B【测试题】工人们为了搬运一台笨重的机器,设计了如图所示的四种方案(机器下方的小圆表示并排放置的圆形钢管).其中最省力的方案是())A.B.C. D.考点:增大或减小摩擦的方法;定滑轮及其工作特点;动滑轮及其工作特点.解析:A、机器下面加有圆形钢管,拉力等于机器与钢管之间的滚动摩擦力,用关系式表示为F A=f滚;B、使用一个定滑轮来拉动机器,定滑轮不省力,拉力等于机器和水平地面的摩擦力,用关系式表示为F B=f滑;C、使用一个定滑轮来拉动钢管上面的机械,定滑轮不省力,拉力等于机器和钢管之间的滚动摩擦力,用关系式表示为F C=f滚;D、使用一个动滑轮来拉动钢管上面的机械,动滑轮省一半力,拉力等于机器和钢管之间滚动摩擦力的一半,用关系式表示是F D=12f滚;相同条件下,滚动摩擦力小于滑动摩擦力,用关系式表示为f滚<f滑,由此可知,D 图这种情况最省力.答案:D【拓展题】南平市政府为了让市民能亲近大自然,在南平滨江路实施“亲水工程”.施工中,一工人利用如图所示的滑轮,若沿不同方向将一桶泥沙提到高处(不计摩擦),那么工人用的拉力是:()A.F1大B.F2大C.F3大D.一样大考点:定滑轮及其工作特点.解析:因为定滑轮相当于一等臂杠杆,只能改变力的方向,而不省力,故定滑轮拉同一重物G,沿三个不同方向,用的拉力大小相等,即F1、F2、F3都等于物体的重力.故A、B、C错误.答案:D【例3】★★用如图所示装置,提起重1200N的重物(不计滑轮重、绳重及摩擦)拉力F为()A.400N B.600N C.300N D.1200N考点:滑轮组绳子拉力的计算.解析:从图中可看出,有三段绳子在拉重物,故拉力就是重力的三分之一,即F=13×1200N=400N.答案:A【测试题】如图所示,用下列装置提升同一重物,若不计滑轮自重及摩擦,则最省力的是()A.B.C.D.考点:滑轮组及其工作特点.解析:A、此图是动滑轮,由动滑轮及其工作特点可知,省一半的力,即F=12 G;B、此图是定滑轮,由定滑轮及其工作特点可知,不省力,即F=G;C、此图是滑轮组,绕在动滑轮上的绳子由3股,则F=13 G;D、此图是滑轮组,绕在动滑轮上的绳子由2股,则F=12 G.由以上可知:在滑轮重及摩擦不计的情况下最省力的是C.答案:C【例4】★★某同学设计了一种如图所示的简易电梯,由图可知()A.A是动滑轮B.B是定滑轮C.如果电动机向下拉动绳子.电梯厢将上升D.电梯厢运动的速度与电动机拉绳的速度相等考点:滑轮组及其工作特点.解析:A、图中A滑轮固定不动,因此它是定滑轮,故A错误;B、图中B滑轮和电梯厢一块运动,因此它是动滑轮,故B错误;C、如果电动机向下拉动绳子.通过定滑轮改变了力的方向,所以电梯厢将上升,正确;D、此滑轮组的绳子股数为2股,因此绳子自由端移动的速度为电梯厢运动速度的2倍.故D错误.答案:C【测试题】用如图所示的滑轮组匀速提升一个重为G的物体,不计摩擦和滑轮的重力,则拉力F的大小是()A.13GB.12GC.23GD.G考点:滑轮组绳子拉力的计算.解析:图中绳子股数n=2,不计摩擦和滑轮的重力,所以拉力为:F=12 G.答案:B【例5】★★★在物理综合实践活动中,小华设计了如图所示的机械模型.推动硬棒CD或EF,使它们在水平面内绕轴O转动,即可将绳逐渐绕到轴O上,提升重物G.硬棒CD是(填“省”或“费”)力杠杆,滑轮B(填“能”或“不能”)改变力的大小.在重物上升的过程中,轴O上增加的绳长(填“大于”“小雨”或“等于”)重物上升的高度.考点:杠杆的分类;定滑轮及其工作特点.解析:(1)推动硬棒CD或EF,使它们在水平面内绕轴O转动,支点在O点,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆;(2)A、B都是定滑轮,使用时不能省力,也不能省距离,因此在重物上升的过程中,轴O上增加的绳长等于重物上升的高度.答案:省;不能;等于.【测试题】如图所示,分别用定滑轮、动滑轮把重力相同的甲、乙两物体在相同时间内匀速提升相同的高度(不计机械自重和摩擦),则所用拉力F甲F乙(选填“大于”、“小于”或“等于”),拉力做功的功率P甲P乙(选填“大于”、“小于”或“等于”).考点:定滑轮及其工作特点;动滑轮及其工作特点;功率大小的比较.解析:由图知,甲是定滑轮,所以不能省力,F甲=G;乙是动滑轮,可以省一半的力,所以F 乙=G2,因此F 甲>F 乙. 因为不计机械自重和摩擦,所以拉力做的功等于不用机械直接用手做的功,所以在相同的时间内F 甲和F 乙做的功相同,则功率相同. 答案: 大于;等于.【例6】★★★如图所示,重500N 的物体,在100N 的水平拉力作用下,沿水平地面以0.5/m s 的速度匀速运动10s .(不计轮与绳之间的摩擦),则( )A . 物体与地面间摩擦力是300NB . 2S 内拉力F 对物体做功是300JC . 拉力F 移动的速度是1.0/m sD . 拉力F 做功的功率是50W 考点: 滑轮组绳子拉力的计算;二力平衡条件的应用;重力的计算;功的计算;功率的计算. 解析: A 、因为不计轮与绳之间的摩擦,摩擦力f=3F=3×100N =300N ,故A 正确;B 、水平拉力F 未对物体直接做功,不应说其对物体做了功,故B 错;C 、拉力移动的速度v F =3v 物=0.5/m s ×3=1.5/m s ,故C 错;D 、拉力做功功率P=Fv=100N ×1.5/m s =150W ,故D 错. 答案: A【测试题】如图所示滑轮组,正方体A 在水平地面上处于静止状态,已知A 的边长为1dm ,密度为2×1033/kg m ,动滑轮总重为2N ,若使A 对水平地面产生600Pa 的压强,作用在绳端的拉力F 为(忽略摩擦和绳重,g=10/kg N )( )A . 4NB . 5NC . 1ND .22N考点: 滑轮组绳子拉力的计算;密度公式的应用;力的合成与应用;重力的计算;压强的大小及其计算. 解析: 物体A 的体积:v=(0.1m )3=0.001m 3,物体A 的重:G=mg=ρvg=2×1033/kg m ×0.0013m ×10/N kg =20N , ∵p=Fs, ∴A 对地面的压力:F 压=ps=600Pa ×0.01m 2=6N , ∵力的作用是相互的, ∴F 支=F 压=6N , ∵物体A 静止,∴F 支+F 拉=G ,∴F 拉=G ﹣F 支=20N ﹣6N =14N , ∵忽略摩擦和绳重, ∴拉力: F=14(F 拉+G 轮)=14×(14N +2N )=4N . 答案: A【例7】★★★如图所示的装置中,重600N 的人用力拉绳,使装置处于静止.装置中的滑论A 重500N ,滑轮B 重200N ,底板C 重100N .不计轴摩擦及绳重,人对底板C 的压力为 N .考点: 滑轮组绳子拉力的计算.解析: G 人+G 木+G B =600N +100N +200N =900N ;读图可知,这900N 都由最上面的滑轮承担,而且左右拉力相等.因此,上面滑轮右侧的拉力为450N ,减去下面滑轮的自重200N ,等于250N .这250N 又由两段绳子平均分担,因此,人手处的拉力为F 1=125 N .于是得出,人对木板的压力F=G 人﹣F 1=600N ﹣125N =475N . 答案: 475【测试题】如图所示,物体A 的重力为140N ,当在B 端施加50N 的拉力时,地面对物体A 的支持力为 N ,在不计滑轮与绳重、滑轮与绳的摩擦时,如果使物体A 被匀速拉起,在B 端所施加的拉力至少是 N .考点:滑轮组绳子拉力的计算;力的合成与应用.解析:如图,n=2,∵在B端施加的拉力:F=12F',∴滑轮对物体的拉力:F'=2×F=2×50N=100N,∵物体A静止,∴G=F'+F支,∴F支=G﹣F'=140N﹣100N=40N;∵在不计滑轮与绳重、滑轮与绳的摩擦时,∴使物体A被匀速拉起,在B端所施加的最小拉力:F小=12G=12×140N=70N.答案:40;70 【例8】要用一根绳子和两个滑轮提起物体,若不计滑轮重及摩擦,而使拉力为物体重的13请在图中画出绳子的正确绕法.考点:滑轮组的设计与组装.解析:根据题意,拉力是物重的13,所以滑轮组由3段绳子承担物重.需要由动滑轮绕起.答案:【拓展题】用滑轮组提升重1000N 的物体A ,如果每个滑轮重100N ,绳子能承受的最大拉力为500N .请在图中画出绕绳方法.考点: 滑轮组的设计与组装;滑轮组绳子拉力的计算. 解析: 根据滑轮组的省力特点:n=动物G +G F =500N N N1000+100≈2.2因此滑轮至少由3段绳子承担物重.应从动滑轮绕起. 答案:【拓展题】小明用如图所示的滑轮组,在4s 内将质量为60kg 的物体A 匀速提升了0.5m .已知绳子自由端所用的拉力F 为200N .这个过程中拉力的功率为多大?每个滑轮多重?(g 取10/kg N ,大小滑轮重一样)考点: 功率的计算;滑轮组及其工作特点.解析: 如图所示的滑轮组,有两个动滑轮,是由四股绳子承担,所以s=4h ,在这个过程中拉力做的功W 总=FS=F×4h=200N ×4×0.5m =400J ,∴拉力的功率P=总W t =4004Js=100W .克服物体重力做的功W 有用=Gh=mgh=60×10/kg N ×0.5m =300J , ∴克服动滑轮重力做的功W 额=W 总﹣W 有用=400J ﹣300J =100J , 由W 额=2G 动h 得:G 动=12×额W h =12×1000.5J m=100N答案: 这个过程中拉力的功率为100W ,每个滑轮重为100N .【测试题】用如图所示的滑轮组匀速提升重为1000N 的货物,所用的拉力F 为525N ,绳子自由端在50s 内被拉下2m ,不计绳重和一切摩擦,则货物被提升的距离是 m ,动滑轮重是 N .考点: 滑轮组及其工作特点;滑轮组绳子拉力的计算.解析: 如图滑轮组中,绳子段数n=2,绳子移动的距离s=2m ,则货物移动的距离h=2s =22m=1m ; 物体重G=1000N ,拉力F=525N ,绳子段数n=2,由F=12(G 动+G 物)得 525N =12(G 动+1000N ),则G 动=50N 答案: 1;50.【拓展题】用如图所示的滑轮组从15m 深的水池中(水池面积很大,达几百平方米)提起底面积为200cm 2,高2m 的圆柱形实心物体,已知该物体的密度为2.5×1033/kg m ,力F 作用的绳子所能承受的最大拉力为350N ,问: (1)该物体所受的重力为多少牛?(2)物体浸没水中时匀速拉动绳子,绳子自由端的拉力多少牛?(不计摩擦及滑轮重) (3)物体以0.2/m s 的速度匀速提起时,经多长时间绳子被拉断?(取g=10/N kg )考点: 滑轮组绳子拉力的计算;速度与物体运动;力的合成与应用;重力的计算;阿基米德原理. 解析: (1)由题意知:圆柱体的底面积S=200cm 2=2×10﹣2m 2,高度h=2m ,密度ρ=2.5×1033/kg m ,g=10/N kg . 所以圆柱体的体积:V=Sh=2×10﹣2m 2×2m =4×10﹣2m 3.圆柱体的质量:m=ρV=2.5×1033/kg m ×4×10﹣2m 3=100kgG=mg=100kg ×10/N kg =1000N . (2)物体浸没在水中时,V 排=V=4×10﹣2m 3.此时受到的浮力:F 浮=ρ水gV 排=1×1033/kg m ×10/N kg ×4×10﹣23m =400N ,由于是n=2的滑轮组吊着圆柱体,所以绳子自由端的力F=12T ,其中T 为圆柱体对动滑轮的拉力.由图可知,T=G ﹣F 浮=1000N ﹣400N =600N ,所以绳子自由端的拉力F=12T=12×600N =300N .(3)当绳子被拉断时,绳子受到的拉力F '=350N ,动滑轮对圆柱体的拉力T '=2F '=700N ,此时的浮力为:F 浮'=G ﹣T '=1000N ﹣700N =300N V 排'=浮水F'ρg=33300110/10/××N kg m N kg=0.03m 3,物体浸入水中的长度h '为:h '=排V's =320.030.02m m=1.5m . 物体上升的高度为:L=H ﹣h '=15m ﹣1.5m =13.5m ,圆柱体运动的时间:t=L v =13.50.2/m m s=67.5s . 答案: (1)该物体所受的重力为1000N .(2)物体浸没水中时匀速拉动绳子,绳子自由端的拉力300N . (3)物体以0.2/m s 的速度匀速提起时,经67.5s 绳子被拉断. 【测试题】某建筑工地用升降机提升大理石的示意图如图所示.升降机货箱的重力是400N ,g 取10/kg N .不计滑轮和钢丝绳的重力,不计摩擦.已知大理石的密度是2.8×1033/kg m ,每块大理石的体积是1.0×10﹣23m ,则每块大理石的重力是 N ;如果每根钢丝绳上能承受的最大拉力是2000N ,则该升降机一次最多能匀速提升 块大理石;某次提升中,升降机在1min 内将货物匀速提升了15m ,钢丝绳的拉力是2000N .则钢丝绳的拉力的功率是 W考点: 密度公式的应用;滑轮组绳子拉力的计算;功率的计算.解析: 已知:ρ=2.8×1033/kg m V=1.0×10﹣23m G 0=400N g=10/N kg F 最大=2000Nh=15m t=1min =60s求:(1)G=?(2)n=?(3)P=? (1)∵ρ=mv, ∴每块大理石的质量为m=ρV=2.8×1033/m kg ×1.0×10﹣23m =28kg每块大理石重:G=mg=28kg ×10/kg N =280N ;(2)升降机一次能够提起的总重为G 总=3•F 最大=3×2000N =6000N升降机一次能提起的大理石的总重为G 石=G 总﹣G 0=6000N ﹣400N =5600N升降机一次能提起的大理石的块数为n=石G G =5600280NN=20;(3)钢丝绳端移动的距离:s=3h=3×15m =45m 把货物提升15m 拉力做的功:W=Fs=2000N ×45m =9×104J 升降机的功率为P=W t=491060×J s =1500W .答案: 280;20;1500.。

滑轮知识点总结及例题

滑轮知识点总结及例题

滑轮知识点总结及例题滑轮是一种简单机械,可以改变施加力的方向和大小。

它通常由一个轮子和固定在轮子上的轴组成。

滑轮通常被应用在机械系统中,用来转移力量或者改变力的方向。

滑轮的原理:滑轮的原理是利用固定的轴和转动的轮子,来改变力的方向和大小。

当一个力施加在滑轮上时,滑轮会转动,并传递力量到绑着绳子的物体上。

利用滑轮,我们可以改变物体的移动方向或者改变力的大小。

滑轮的类型:1. 固定滑轮:固定在一个支架上,不会移动。

当力施加在绳子上时,滑轮不会移动,只会改变力的方向。

2. 活动滑轮:能够移动的滑轮,通常绑着绳子。

当力施加在绳子上时,滑轮会移动,改变力的方向和大小。

滑轮的力的分析:1. 如果滑轮上只有一个绳子,那么施加的力和物体的重量相等。

2. 如果滑轮上有多个绳子,那么力的大小取决于绕在滑轮上的绳子的数量。

每增加一条绳子,力的大小就减小一半。

滑轮的应用:1. 提升机械:用滑轮和绳子构成的提升系统可以提升重物,如建筑材料、货物等。

2. 汽车发动机:使用滑轮和皮带传动系统来提供引擎的动力。

3. 健身器材:利用滑轮来提供拉力,用于健身器材中。

滑轮的例题:1. 有一个重量为100N的物体需要提升到5米的高度,一台只有一个滑轮的提升机械可以使用吗?如果使用,需要施加多大的力?解答:使用一台只有一个滑轮的提升机械可以提升物体。

施加的力等于物体的重量,所以需要施加100N的力。

2. 一台提升机械需要提升一个重量为500N的物体,机械上有两个滑轮,每个滑轮上都绕着绳子。

施加的力要多大?解答:使用两个滑轮的提升机械,施加的力等于物体的重量的一半,所以需要施加250N的力。

3. 一台汽车的发动机需要提供600N的扭矩,发动机上的滑轮和皮带传动系统可以实现吗?解答:可以实现。

根据力的分析,只要滑轮和皮带传动系统能够提供600N的力,就可以满足发动机的需求。

4. 一辆汽车的皮带传动系统上有三个滑轮,施加在皮带上的力是300N,需要提供的力是多少?解答:根据滑轮的力的分析,三个滑轮能够提供的力是施加在皮带上力的三倍,所以需要提供900N的力。

初中物理动滑轮定滑轮知识点

初中物理动滑轮定滑轮知识点

初中物理动滑轮定滑轮知识点
一、动滑轮
1、定义:
动滑轮是指从动滑轮旋转运动而成,由两个齿轮组成的装置,能将从动滑轮的转动能量转换到定滑轮上,也可以将定滑轮的动力变换到从动滑轮上。

2、特点:
(1)改变动力的方向;
(2)改变动力的比例;
(3)它具有良好的密封性;
(4)长时间可以稳定工作,且可以在极低速度下工作。

3、应用:
各种马达、汽车、仪表、机床、仪器设备和机器人等的控制系统都采用动滑轮,使得运动能量变换的简单且可靠。

二、定滑轮
1、定义:
定滑轮是指一种装置,它可以将从动滑轮的转动能量传给定滑轮,也可以将定滑轮的动力变换到从动滑轮上,它由一个较大的轮芯和一个较小的轮芯组成。

2、特点:
(1)改变动力的比例;
(2)高效稳定的运行;
(3)可以运行在高速度和低速度;
(4)可以调整动力的比例。

3、应用:
定滑轮在机床及其他机械设备中非常重要,它减少动力的损耗,减轻机械负荷,提高机械设备的稳定性和运转速度,使机械设备运行更顺畅、节省能源。

初中物理滑轮组知识点

初中物理滑轮组知识点

知识点1-定滑轮:可以看做是一个变形的杠杆,动力臂等于阻力臂,其实质是一个等比杠杆。

使用定滑轮只可以改变力的方向,不可以省力。

知识点2-动滑轮:也可以看做是一个变形的杠杆,动力臂是阻力臂的2倍,所以可以省一半的力,但是费距离。

知识点3-滑轮组(重点)
滑轮组是由若干个定滑轮和动滑轮组装而成的,可以到达既省力又改变力的方向的效果,但同时要多移动距离,使用中,省力取决于物重的绳子的股数。

注意:判断绳子的股数,主要看绳子和动滑轮接触的数目。

绳子的拉力F与物体的重G和动滑轮重G1之间的关系:F=1/n×(G+G1)
绳子端移动的距离S与重物上升的距离h的关系:S=n×h
绳子端移动的速度V1与重物上升的速度V2的关系:V1=n×V2
知识点4-机械效率(重点)
有用功:为了达到某种目的而必须要做的功,W有=G×h
额外功:不需要但不得不要做的功,如滑轮与绳子之间的摩擦力
总功; 有用功和额外功的总和。

机械效率:有用功与总功的比值,η=W有/W总
历年中考经典试题
解析:正确答案为A,因为动滑轮上有3股绳子,所以n=3,F=1/3×(G+G滑)可以求出G滑=100N,所以B选项错误。

绳子自由端移动的距离为3m,所以拉力做功为300J,所以C 、D选项错误。

额外功=总功-有用功=300J-200J=100J。

所以A正确。

(完整版)初中物理滑轮知识点和试题精讲

(完整版)初中物理滑轮知识点和试题精讲

滑轮知识点总结比较学习定滑轮、动滑轮、滑轮组的定义、本质及作用,在此基础上掌握组装简单的滑轮组的方法:若要改变力的方向,n 段绳子需要用n 个滑轮;只省力,不改变力的方向,n 段绳子需要( n-1 )滑轮;定滑轮和动滑轮的个数最多相差 1 个;接线方法:奇数根绳子从动滑轮开始接线,偶数根绳子从定滑轮开始接线。

段数的确定可以采用在动、定滑轮间画一条水平直线,数绳子和直线交点的方法,由于绕过定滑轮的绳子的自由端没有连接重物,此段绳子不计在n 数之内。

简单说就是:定滑轮改变力的作用方向,而不省力,本质是一个等臂杠杆,动滑轮省一半的力,本质是一个动力臂是阻力臂二倍的杠杆。

绕线方式:奇动偶定(绳子段数为奇数时先绕动滑轮,偶数时先绕定滑轮),滑轮组省力但不省功,滑轮组的机械效率:G/nF G :重物重力,n:绳子段数, F:自由端拉力滑轮有两种:定滑轮和动滑轮(1) 定滑轮本质是等臂杠杆,不省力也不费力,但可改变作用力方向.(2)定滑轮的特点经过定滑轮来拉钩码其实不省力。

经过或不经过定滑轮,弹簧秤的读数是相同的。

可见,使用定滑轮不省力但能改变力的方向。

在很多情况下,改变力的方向会给工作带来方便。

定滑轮的原理定滑轮本质是个等臂杠杆,动力 L1 、阻力 L2臂都等于滑轮半径。

依照杠杆平衡条件也可以得出定滑轮不省力的结论。

(2) 动滑轮本质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆,省1/2 力多费 1 倍距离 .动滑轮的特点使用动滑轮能省一半力,费距离。

这是由于使用动滑轮时,钩码由两段绳子吊着,每段绳子只肩负钩码重的一半。

使用动滑轮诚然省了力,可是动力搬动的距离大于钩码高升的距离,即费了距离。

动滑轮的原理动滑轮本质是个动力臂(L1 )为阻力臂( L2 )二倍的杠杆。

滑轮组:由定滑轮跟动滑轮组成的滑轮组,既省力又可改变力的方向.滑轮组用几段绳子吊着物体,提起物体所用的力就是总重的几分之一. 绳子的自由端绕过动滑轮的算一段,而绕过定滑轮的就不算了.使用滑轮组诚然省了力,但费了距离,动力搬动的距离大于重物搬动的距离.滑轮组的用途为了既节约又能改变动力的方向,可以把定滑轮和动滑轮组合成滑轮组。

初三物理滑轮知识点

初三物理滑轮知识点

初三物理滑轮知识点一1、定义:由若干个定滑轮和动滑轮匹配而成。

2、特点:可以省力,也可以改变力的方向。

使用滑轮组时,有几段绳子吊着物体,提起物体所用的力就是物重的几分之一,即(条件:不计动滑轮、绳重和摩擦)。

注意:如果不忽略动滑轮的重量则:3、动力移动的距离s和重物移动的距离h的关系是:使用滑轮组时,滑轮组用n段绳子吊着物体,提起物体所用的力移动的距离就是物体移动距离的n 倍,即s=nh。

如下图所示。

(n表示承担物重绳子的段数)4、绳子端的速度与物体上升的速度关系:初三物理滑轮知识点二三种滑轮定义及特点(1)定滑轮特点:不省力,但能改变动力的方向。

(实质是个等臂杠杆)。

①定义:中间的轴固定不动的滑轮。

②实质:定滑轮的实质是: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对理想的定滑轮(不计轮轴间摩擦)F=G绳子自由端移动距离S(F)(或速度v(F))=重物移动的距离S(G)(或速度V(G))(2)动滑轮特点:省一半力,但不能改变动力方向,要费距离。

(实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆)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:动滑轮的实质是: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(不计轴间摩擦和动滑轮重力)则:F=(1/2)G只忽略轮轴间的摩擦则拉力F=(G(物)+G(动))/2绳子自由端移动距离S(F)(或V(F)=2倍的重物移动的距离S(G)(或V(G))(3)滑轮组:使用滑轮组时,滑轮组用几段绳子吊着物体,提起物体所用的力就是物重的几分之一。

1、定义:由若干个定滑轮和动滑轮匹配而成。

2、特点:可以省力,也可以改变力的方向。

使用滑轮组时,有几段绳子吊着物体,提起物体所用的力就是物重的几分之一。

3、动力移动的距离s和重物移动的距离h的关系是:使用滑轮组时,滑轮组用n段绳子吊着物体,提起物体所用的力移动的距离就是物体移动距离的n 倍,即s=nh。

第二讲滑轮

第二讲滑轮

第二讲 滑轮一、知识点1.滑轮定义:周边有槽,中心有一转动的轮子叫滑轮。

如图(1)所示。

因为滑轮可以连续旋转,因此可看作是能够连续旋转的杠杆,仍可以用杠杆的平衡条件来分析。

根据使用情况不同,滑轮可分为定滑轮和动滑轮。

图(1)滑轮 图(2)定滑轮 图(3)等臂杠杆 图(4)h=S 2.定滑轮(1)定义:工作时,中间的轴固定不动的滑轮叫定滑轮。

如图(2)所示。

(2)实质:是个等臂杠杆。

(如图(3)所示)。

轴心O 点固定不动为支点,其动力臂和阻力臂都等于圆的半径r ,根据杠杆的平衡条件可知,因为重物匀速上升时不省力。

(3)特点:不省力,但可改变力的方向。

所谓“改变力的方向”是指我们施加某一方向的力(图中(3)中F 1方向向下)能得到一个与该力方向不同的力(图中得到使重物G 上升的力)。

(4)动力移动的距离与重物移动的距离相等。

(如图(4)所示)对于定滑轮来说,无论朝哪个方向用力,定滑轮都是一个等臂杠杆,所用拉力都等于物体的重力G 。

(不计绳重和摩擦)3.动滑轮(1)定义:工作时,轴随重物一起移动的滑轮叫动滑轮。

(如图(5)所示)图(5)动滑轮 图(6)动力臂是阻力臂2倍 图(7) (2)实质:是一个动力臂为阻力臂二倍的杠杆。

如图(6)所示,图中O 可看作是一个能运动的支点,其动力臂l 1=2r ,阻力臂l 2=r ,根据杠杆平衡条件:F 1l 1=F 2l 2,即F 1·2r=F 2·r ,得出2121F F =,当重物竖直匀速向上时,F 2=G ,则G F 211=。

(3)特点:省一半力,但不能改变力的方向。

(4)动力移动的距离是重物移动距离的2倍,如图(7)所示。

对于动滑轮来说:1)动滑轮在移动的过程中,支点也在不停地移动;2)动滑轮省一半力的条件是:动滑轮与重物一起匀速移动,动力F 1的方向与并排绳子平行,不计动滑轮重、绳重和摩擦。

4.滑轮组(1)定义:由若干个定滑轮和动滑轮匹配而成。

初中物理:滑轮组专题知识点及同步练习(含答案)

初中物理:滑轮组专题知识点及同步练习(含答案)

滑轮专题一、定滑轮和动滑轮 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:不能省力但是能改变动力的方向。

(4)对理想的定滑轮(不计轮轴间摩擦):F =G ,绳子自由端移动距离s F (或速度v F )=重物移动的距离s G (或速度v G )。

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:省一半的力,但不能改变动力的方向。

(4)理想的动滑轮(不计轴间摩擦和动滑轮重力):F =2G,只忽略轮轴间的摩擦则拉力F =2动G G ,绳子自由端移动距离s F (或v F )=2倍的重物移动的距离s G (或v G )。

二、滑轮组1.定义:定滑轮和动滑轮组合在一起使用。

2.特点:使用滑轮组既可以省力又可以改变力的方向,但要多移动距离。

3.滑轮组的计算:有几股绳子吊在动滑轮上,拉力就是物体重(包括动滑轮重)的几分之一(不计绳重和摩擦)。

4.公式:F =nG(G =G 物+G 动),绳子自由端移动距离:s =nh 。

注意:组装滑轮组时,吊在动滑轮上绳子股数为n ,若n 为奇数时,则绳子的固定端挂在动滑轮上,若n 为偶数时,绳子的固定端挂在定滑轮上。

三、机械效率1.有用功:对人们有用的功,等于直接用手对重物所做的功(Gh )。

公式:W有用=Gh(提升重物)=W总-W额=ηW总。

2.额外功:并非我们需要但又不得不做的功。

公式:W额=W总-W有用=G动h(忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组)。

3.总功:有用功加额外功或动力所做的功。

公式:W总=W有用+W额=Fs=W有用/η。

4.机械效率和功率的区别功率和机械效率是两个不同的概念。

功率表示做功的快慢,即单位时间内完成的功功率越大,做功越快;机械效率表示机械做功的效率,即所做的总功中有多大比例的有用功,机械效率越大,有用功跟总功的比值越大。

有用功总小于总功,所以机械效率总小于1。

中考滑轮知识点及题目总结

中考滑轮知识点及题目总结

中考滑轮知识点及题目总结一、滑轮的概念滑轮是一种简单机械,用来改变力的方向和大小。

它由一个固定在支撑物上的固定轴和能够在轴上转动的滑轮组成。

当施加一个力作用在滑轮上时,滑轮会转动,力会被传递给另一边的物体。

滑轮可以用来增大或减小力的大小,也可以改变力的方向。

二、滑轮的种类1. 固定滑轮:固定在支撑物上,不能移动。

2. 活动滑轮:安装在一个移动的支架上,可以改变位置。

3. 复合滑轮:由两个或两个以上的滑轮组成,能够实现同时改变力的大小和方向。

三、滑轮的运用1. 用来提升物体:通过组合不同数目的固定滑轮,可以建立起不同的力线构形,实现对物体的提升和下降。

2. 用来拉动物体:滑轮可以改变力的方向,使得人们可以通过拉动一个方向的绳索来移动另一个方向的物体。

四、滑轮的原理在给定的力线构形中,滑轮可以改变力的传递方向,但不能改变力的大小。

无论是提升物体,还是拉动物体,物体的运动方向和速率是由力线构形和施加的力决定的。

五、滑轮的相关公式1. 力的平衡公式:F1 × d1 = F2 × d2其中,F1和F2分别表示作用在滑轮上的两个力的大小,d1和d2表示力的移动距离。

在滑轮的作用下,可以通过改变力的传递方向来平衡力。

2. 力的比较公式:F2 = F1 × n其中,F1和F2分别表示施加在滑轮上的力的大小,n表示滑轮的固定滑轮的数量。

通过这个公式,可以计算出滑轮对力的增大或减小。

六、滑轮的相关题目1. 简答题(1)什么是滑轮?它有什么作用?(2)什么是固定滑轮?什么是活动滑轮?它们有什么区别?(3)想要提升一个重物,应该如何使用滑轮?(4)如果要移动一个重物,应该如何使用滑轮?(5)通过什么公式可以计算力的平衡和比较?2. 计算题(1)一个重物质量为500N,在没有滑轮的情况下,需要多大的力才能将它提升1m?如果使用了3个固定滑轮来提升,需要多大的力?(2)一个物体的重力为500N,使用了2个固定滑轮,拉绳子的力为多大时,能够使得物体移动?七、滑轮的相关实验可以设计一些简单的实验来验证滑轮的原理和公式,例如通过改变滑轮数量和施加的力大小来观察力的变化,或者通过改变力的方向来观察物体的移动情况。

中考滑轮知识点及题目总结

中考滑轮知识点及题目总结

中考滑轮知识点及题目总结一、滑轮的基本概念和原理滑轮是一种简单机械装置,由一个固定在支架上的圆筒或转轮组成。

它常用于改变物体的方向或应用力的大小。

滑轮可以分为固定滑轮和活动滑轮两种。

固定滑轮指的是滑轮的轴是固定在支架上,只能改变物体的方向,不能改变物体的力的大小。

而活动滑轮是指滑轮的轴可以移动,可以改变物体的力的大小。

滑轮的工作原理是利用轮轴上的摩擦和张力,使得施加在物体上的力可以通过滑轮传递到其他物体上,从而改变力的方向和大小。

二、滑轮的应用滑轮在日常生活中有很多应用。

以下是一些常见的应用场景:1.吊车:吊车中常使用滑轮来改变物体的高度和方向。

通过增加滑轮的数量,可以减小吊车所需的力的大小,达到更容易吊起重物的目的。

2.水井绞盘:水井绞盘是一种用于提取水井中的水的装置。

井绞盘中常使用滑轮来提高抽水机的效率,减小对井边墙壁的摩擦力。

3.肌肉系统:人体的肌肉系统中也运用了滑轮的原理。

例如,肌肉通过肌腱与骨骼相连,可以改变力的方向和大小。

4.电梯:电梯中的升降机构中也使用了滑轮。

滑轮可以改变电梯的运动方向,并减小电梯所需的力的大小。

三、滑轮在中考中的题目类型及解题思路在中考中,滑轮相关的题目主要涉及到滑轮的原理、应用和计算。

以下是一些常见的题目类型及解题思路。

1.滑轮的力的计算:题目中给出了滑轮的数量、力的大小和方向,要求计算所施加到物体上的力的大小。

计算的关键在于根据滑轮的数量确定力的方向和大小的关系,并利用滑轮的原理进行计算。

2.滑轮的力的平衡:题目中给出了滑轮的数量和力的大小及方向,要求计算力的平衡情况。

计算的关键在于根据滑轮的数量确定力的方向和大小的关系,并利用滑轮的原理进行判断。

3.滑轮的力的变化:题目中给出了滑轮的数量、力的大小和方向,要求计算力的变化情况。

计算的关键在于根据滑轮的数量确定力的方向和大小的关系,并利用滑轮的原理进行计算。

4.滑轮的应用:题目中给出了滑轮的应用场景,要求分析滑轮的作用和原理。

初三物理滑轮知识点

初三物理滑轮知识点

初三物理滑轮知识点滑轮是初中物理的必学知识点。

今天店铺就与大家分享:初三物理滑轮知识点,希望对大家的学习有帮助!初三物理滑轮知识点一1、定义:由若干个定滑轮和动滑轮匹配而成。

2、特点:可以省力,也可以改变力的方向。

使用滑轮组时,有几段绳子吊着物体,提起物体所用的力就是物重的几分之一,即(条件:不计动滑轮、绳重和摩擦)。

注意:如果不忽略动滑轮的重量则:3、动力移动的距离s和重物移动的距离h的关系是:使用滑轮组时,滑轮组用n段绳子吊着物体,提起物体所用的力移动的距离就是物体移动距离的n倍,即s=nh。

如下图所示。

(n表示承担物重绳子的段数)4、绳子端的速度与物体上升的速度关系:初三物理滑轮知识点二三种滑轮定义及特点(1)定滑轮特点:不省力,但能改变动力的方向。

(实质是个等臂杠杆)。

①定义:中间的轴固定不动的滑轮。

②实质:定滑轮的实质是: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对理想的定滑轮(不计轮轴间摩擦)F=G绳子自由端移动距离S(F)(或速度v(F))=重物移动的距离S(G)(或速度V(G))(2)动滑轮特点:省一半力,但不能改变动力方向,要费距离。

(实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆)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:动滑轮的实质是: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(不计轴间摩擦和动滑轮重力)则:F=(1/2)G只忽略轮轴间的摩擦则拉力F=(G(物)+G(动))/2绳子自由端移动距离S(F)(或V(F)=2倍的重物移动的距离S(G)(或V(G))(3)滑轮组:使用滑轮组时,滑轮组用几段绳子吊着物体,提起物体所用的力就是物重的几分之一。

1、定义:由若干个定滑轮和动滑轮匹配而成。

2、特点:可以省力,也可以改变力的方向。

使用滑轮组时,有几段绳子吊着物体,提起物体所用的力就是物重的几分之一。

初中物理专题复习20滑轮组(解析版)

初中物理专题复习20滑轮组(解析版)

专题20 滑轮【考点预览】考点1 定滑轮考点2 动滑轮考点3 滑轮组考点4 斜面考点1 定滑轮【经典真题】如图所示,这是起重机吊臂上的滑轮组。

闭合开关,通过电动机拉动顶端钢绳向左移动从而吊起重物,电动机工作时将电能转化为_____能;上端两个滑轮的作用是_____;使用起重机吊起重物_____(选填“能”或“不能”)省功。

【答案】机械改变力的方向不能【详解】[1]电动类用电器主要将电能转化为机械能。

电动机属于电动类,电动机工作时,将电能主要转化为机械能;[2]工作时位置不随重物移动的滑轮叫定滑轮,定滑轮不能省力但可以改变拉力的方向。

起重机吊臂上端两个滑轮是定滑轮,它们的作用是改变力的方向;[3]省力的机械费距离,费力的机械省距离,使用任何机械都不省功,所以使用起重机吊起重物也不能省功。

【常用结论】(1)使用时,物动轮不动;(2)改变力的方向,不能省力,也不省距离【易错点】实质:等臂杠杆【经典变式练】1.下图所示的机械中,本质上属于等臂杠杆的是()A.钢丝钳B.动滑轮C.旗杆顶的定滑轮D.斜面【答案】C【详解】A.钢丝钳在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A不符合题意;B.动滑轮实质上是动力臂等于阻力臂2倍的杠杆,是省力杠杆,故B不符合题意;C.旗杆顶的定滑轮实质上是动力臂等于阻力臂的等臂杠杆,故C符合题意;D.斜面是省力机械,但不是杠杆,故D不符合题意。

故选C。

2.图甲中旗杆顶端的滑轮是一种简单机械,升旗时使用这种滑轮的目的是改变力的_______。

图乙是园艺工人修剪树枝时使用的剪刀,使用这种剪刀的好处是可以省_______(选填“力”或“距离”),如果树枝太硬不容易剪断,可以使树枝到支点O的距离变_______一些。

【答案】方向力近【详解】[1]旗杆顶端的滑轮是一种简单机械,升旗时不随红旗一起升降为定滑轮,使用这种滑轮的目的是改变力的方向。

[2][3]园艺工人修剪树枝时使用的剪刀,由图可知使用这种剪刀时,动力臂长,阻力臂短,可以省力,如果树枝太硬不容易剪断,可以使树枝到支点O的距离变近一些,减小阻力臂。

物理中考专题总结与训练(附答案解析)13:滑轮

物理中考专题总结与训练(附答案解析)13:滑轮

一:知识点总结与典型例题部分: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。

对于定滑轮如下面的甲图所示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。

而乙图中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,而在F2、F3的位置拉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;要注意对于不规则的滑轮组合,当求力与物体重量关系时不可简单的只数绕过动滑轮的绳子的股数,如下图的甲和乙所示:甲图中绳子末端拉力F=G/7,在乙图中F=G/8.(不计动滑轮的重力及各种摩擦和绳子重)注:此种题型凡滑轮两侧的拉力相等,作用在轴上的力是两侧拉力的2倍。

4:当用细绳通过滑轮向上拉物体且人随物体一起移动时此时拉力的大小F=G物+G人/n+1(n指动滑轮两侧的绳子的股数)。

例1:(北京中考)如图所示是一工人师傅用于粉刷楼房外墙壁的升降装置示意图上端固定在楼顶,若动滑轮质量为2.5Kg,工作台质量为7.5kg,涂料和所有工具质量为20kg,工人师傅的质量为60kg,绳重及摩擦不计,当工作台停于距地面10m高处时,工人对绳子的拉力为___N,若工作台以10m升到20m处,工人最少做___J的功。

(g=10N/kg)。

【答案】900J【解析】5:对于定滑轮和动滑轮及滑轮组如不计摩擦,定滑轮的机械效率最高为100%(因此时定滑轮无额外功)。

如用一个定滑轮与一个动滑轮提升同一重物且提升相同的高度时:有用功相同,但总功、额外功与机械效率均不同在相同时间做功的功率也不同。

例2:(2018河北中考模拟试题):如图是工人提升重物的示意图,图中滑轮质量相同,若把同一贷物匀速提升相同的高度,(不计摩擦)下列说法中正确的是( )A:使用定滑轮比使用动滑轮费力且机械效率也较低B:使用定滑轮比使用动滑轮费力但它们机械效率相同C:使用定滑轮和使用动滑轮的功率一定相同D:工人使用定滑轮比使用动滑轮做功少。

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滑轮知识点总结对比学习定滑轮、动滑轮、滑轮组的定义、实质及作用,在此基础上掌握组装简单的滑轮组的方法:若要改变力的方向,n段绳子需要用n个滑轮;只省力,不改变力的方向,n段绳子需要(n-1)滑轮;定滑轮和动滑轮的个数最多相差1个;接线方法:奇数根绳子从动滑轮开始接线,偶数根绳子从定滑轮开始接线。

段数的确定可以采取在动、定滑轮间画一条水平直线,数绳子和直线交点的方法,由于绕过定滑轮的绳子的自由端没有连接重物,此段绳子不计在n数之内。

简单说就是:定滑轮改变力的作用方向,而不省力,实质是一个等臂杠杆,动滑轮省一半的力,实质是一个动力臂是阻力臂二倍的杠杆。

绕线方式:奇动偶定(绳子段数为奇数时先绕动滑轮,偶数时先绕定滑轮),滑轮组省力但不省功,滑轮组的机械效率:G/nF G:重物重力,n:绳子段数,F:自由端拉力滑轮有两种:定滑轮和动滑轮(1)定滑轮实质是等臂杠杆,不省力也不费力,但可改变作用力方向.(2)定滑轮的特点通过定滑轮来拉钩码并不省力。

通过或不通过定滑轮,弹簧秤的读数是一样的。

可见,使用定滑轮不省力但能改变力的方向。

在不少情况下,改变力的方向会给工作带来方便。

定滑轮的原理定滑轮实质是个等臂杠杆,动力L1、阻力L2臂都等于滑轮半径。

根据杠杆平衡条件也可以得出定滑轮不省力的结论。

(2)动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆,省1/2力多费1倍距离.动滑轮的特点使用动滑轮能省一半力,费距离。

这是因为使用动滑轮时,钩码由两段绳子吊着,每段绳子只承担钩码重的一半。

使用动滑轮虽然省了力,但是动力移动的距离大于钩码升高的距离,即费了距离。

动滑轮的原理动滑轮实质是个动力臂(L1)为阻力臂(L2)二倍的杠杆。

滑轮组:由定滑轮跟动滑轮组成的滑轮组,既省力又可改变力的方向.滑轮组用几段绳子吊着物体,提起物体所用的力就是总重的几分之一.绳子的自由端绕过动滑轮的算一段,而绕过定滑轮的就不算了.使用滑轮组虽然省了力,但费了距离,动力移动的距离大于重物移动的距离.滑轮组的用途为了既节省又能改变动力的方向,可以把定滑轮和动滑轮组合成滑轮组。

省力的大小使用滑轮组时,滑轮组用几段绳吊着物体,提起物体所用的力就是物重的几分之一。

滑轮组的特点用滑轮组做实验,很容易看出,使用滑轮组虽然省了力,但是费了距离——动力移动的距离大于货物升高的距离。

杠杆的平衡条件:F1L1= F2L2 (F1:动力;L1:动力臂;F2:阻力;L2:阻力臂)定滑轮:F=G物S=h (F:绳子自由端受到的拉力;G物:物体的重力;S:绳子自由端移动的距离;h:物体升高的距离)动滑轮:F= (G物+G轮)/2 S=2 h (G物:物体的重力;G轮:动滑轮的重力)滑轮组:F= (G物+G轮)S=n h (n:通过动滑轮绳子的段数)机械功:W (J)W=Fs (F:力;s:在力的方向上移动的距离)有用功:W有=G物h总功:W总W总=Fs 适用滑轮组竖直放置时机械效率: η=W有/W总×100%功率:P (w)P= w/t (W:功; t:时间)关于滑轮的综合题一、(一模)如图25所示是起重机的结构示意图。

用它把质量为2×103kg,底面积为1m2的货箱G匀速提起。

(取g=10N/kg)问:(1)当货箱静止于水平地面时,它对地面的压强是多少?(2)若把货箱匀速吊起3m,起重机对货箱做了多少功?(3)吊起货箱时,为使起重机不倾倒,在它右边加挂质量为多大的铁块?已知:OA=10m,OB=5m。

(设起重机所受重力的作用线恰好通过O点。

)二、(一模)磅秤上有一个重1500N的木箱,小明站在地上,想用如图29(甲)所示的滑轮组把这个木箱提升到楼上,可是他竭尽全力也没有提起,此时磅秤的示数为40kg。

于是他改变滑轮组的绕绳方法如图29(乙)所示,再去提这个木箱。

当木箱匀速上升时,小明对地板的压力为100N,不计轴摩擦和绳重,取g=10N/kg。

求小明的体重和提升木箱时滑轮组的机械效率。

三、(一模)如图30所示,一正方体合金块M的边长为20cm,把它挂在以O为支点的轻质杠杆的A点处,一个重为640N的人在杠杆的B 点通过定滑轮用力F1使杠杆在水平位置平衡,此时M对水平地面的压强为1.1×104Pa,人对水平地面的压强为1.45×104Pa;若把M浸没于水中(M与容器底不接触),人用力F2仍使杠杆在水平位置平衡,此时人对地面的压强为1.15×104 Pa;已知人单独站在水平地面上,对地面的压强为1.6×104 Pa.(g取10N/kg)求:(1)力F1的大小;(2)合金块M的密度;图30MO A B(3)当 M 浸没于水中时,若剪断细绳,合金块M 沉于容 器底,则M 对容器底的压强为多大.四、(一模)图23是简易电动门式起重机的结构示意图。

MN 为质量可以不计、长4m 的横梁,行走装置可以把提起的重物在横梁上左右移动。

提升电动机通过钢丝绳和滑轮组提起重物,滑轮组的结构如图。

当提起的重物质量是0.5t ,钢丝绳重和轮、轴间摩擦不计时,滑轮组的机械效率是80%。

当以0.2m/s 的速度匀速竖直向上提起1.125t 重物时,滑轮组的机械效率是多 少?电动机拉动钢丝绳的功率是多少?若行走装置和提升电动机的总重是2.75×103N ,提起重物质量为2t ,行走装置使提起的重物沿横梁从中点A 移到B 点,以M 点为轴,N 点向上的支持力增加了6×103N ,MB 的距离是多少?(g 取10N/kg ) 五、(一模)图25是液压汽车起重机从水中打捞重物的示意图。

A 是动滑轮,B 是定滑轮,C 是卷扬机,D 是油缸,E 是柱塞。

作用在动滑轮上共三股钢丝绳,卷扬机转动使钢丝绳带动动滑轮上升提取重物,被打捞的重物体积V =0.5m3。

若在本次打捞前起重机对地面的压强p1=2.0×107Pa ,当物体在水中匀速上升时起重机对地面的压强p2=2.375×107Pa ,物体完全出水后起重机对地面的压强p3=2.5×107Pa 。

假设起重时柱塞沿竖直方向,物体出水前、后柱塞对吊臂的支撑力分别为N1和N2,N1与N2之比为19:24。

重物出水后上升的速度v =0.45m/s 。

吊臂、定滑轮、钢丝绳的重以及轮与绳的摩擦不计。

(g 取10N/kg )求: (1)被打捞物体的重力;(2)被打捞的物体浸没在水中上升时,滑轮组AB 的机械效率; (3)重物出水后,卷扬机牵引力的功率。

六、(一模)某桥梁施工队的工人用如图24所示的滑轮组匀速打捞沉在水中的工件。

已知工件的质量为100kg 工人的质量为70kg 。

工件打捞出水面前与工件完全被打捞出水后工人对地面的压力之比为15:2,工件在水中时,滑轮组的机械效率为60% 。

若不计摩擦、绳重及水的阻力,g 取10N/kg 。

求: (1)工件浸没在水中时所受的浮力F浮 ;(2)工件完全打捞出水面后,滑轮组的机械效率η2 ;(3)工件完全打捞出水面后,以0.2m/s 的速度被匀速提升,工人拉绳的功 率P2。

A BDCE OF 图滑轮组重物行走装置提升电动机MN图23起重机对地面的压力:G+F 拉=p1S F 浮=ρ水gV 排=0.5×104N物体出水后:G+G 物=p2S ,F 拉=(p1- p0)S ;G 物=(p2- p0)S 102034G F F p p G G p p --====-物浮拉物物可得物体重力为 G 物=2.0×104N 。

(2)设钢丝绳上的力在出水前后分别为F1、F2,柱塞对吊臂力的力臂为L1,钢丝绳对吊臂力的力臂为L2。

根据杠杆平衡条件可知:N1L1=3F1L2 ; N2L1=3F2L2,21F F =21N N ,F1= 31(G 物-F 浮+ G 动)F2= 31(G 物+ G 动),21F F = 动物动浮物G G G F G ++- =1924将数据代入得: G 动=0.4×104N物体浸没在水中上升时,滑轮组AB 的机械效率:()4400444210N-0.510N78.9210N-0.510N 0.410NW G F hG F ηW G F G GF G h--===-+-+⨯⨯==⨯⨯+⨯浮浮有物物浮动总物浮动物()(3)出水后钢丝绳上的力:F2= (G 物+G 动)/3=0.8×104N 物体上升的速度v ,钢丝绳的速度 v '=3v=3⨯0.45m/ s =1.35m/ sP=F2 v '=0.8×104N ×1.35m/ s =1.08×104W 。

6 <答案> (1)以人为研究对象,进行受力分析如图(3)甲、乙所示: ∵G 人=F ′1+N1 ∴N1=G 人-F ′1 G 人=F ′2+N2 N2=G 人-F ′2工人受到地面的支持力与工人对地面的压力大小相等;绳对人的拉力与人对 绳的拉力大小相等。

∴N′1/N′2=N1/N2=(G人-F ′1)/(G 人-F ′2)=15/2 又∵η1=W 有/W 总=(G 物-F 浮)h / F1S = (G 物-F 浮)/2F1=60% F1=(G 物+G 动-F 浮)/2 F2=(G 物+G 动)/2将③、④式代入①、②式,并且将G 人=m 人g=70kg ×10N/kg =700N ,G 物图(3)=m物g=100kg×10N/kg =1000N代入,解得:G动=320N由②③式得:60%=(G物-F浮) / (G物+G动-F浮)=(1000N-F浮) / (1000N+320N-F浮)∴解得F浮=520N则:F1=400N ;F2=660N。

(2)∵η2 =W′有/ W总=G物/ 2F2=G物/ (G物+G动)=1000N/(1000N+320N) =76 % (3)∵P2=F2 ·v2=F2 ×2 v物= 1320N ×0.2m/s = 264 W。

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