受力分析与滑轮问题
滑轮受力分析
图2FF甲乙GF 1 F 2F 3图1九年级物理分解受力训练题及问案分解之阳早格格创做共教们正在逢到滑轮或者滑轮组问题时,对于滑轮及滑轮组的能源或者阻力大小推断偶尔没有知从何下脚,原文便此问题期视能指面迷津,助闲共教们精确明白滑轮.一、 一根绳子力相等无论是定滑轮、动滑轮仍旧滑轮组,只消正在共一根绳子上,没有管绳子有多少,也没有管绳子绕过几滑轮,绳子上的力经常相等的.如图1,用定滑轮沿分歧的目标提高沉物,推断1F 、2F 、3F 的大小闭系.分解 要提起物体,绳子必须对于沉物施加进取的大小为G 的推力,绕过滑轮,没有管目标怎么样,推力的力臂皆是轮的半径,所以,推力大小皆等于被提起的物体的沉力.所以321F F F ==二、滑轮二边力仄稳滑轮停行或者干匀速曲线疏通时,滑轮受到差异目标上的合力相互仄稳.如图2用动滑轮匀速横曲提高沉物,推力F 取物体沉G 的闭系.分解 没有计滑轮沉,动滑轮处于仄稳状态,如图2甲,则G F =2 即G F 21=若动滑轮的沉量为0G ,如图2乙,则02G G F += 即 )(210G G F +=底下便利用上头的论断办理有闭滑轮的一些问题. 例1如图3所示的拆置处于仄稳状态,若滑轮沉、绳沉以及摩揩均忽略没有计,则1G 取2G 之比为( )A .1∶1B .2∶1C .1∶2D .1∶3分解 依据一个绳子力相等,每段绳子上受到的推力皆是F ,动滑轮处于仄稳状态,所以2122G F G ==,即1G ∶2G =2∶1故选B.例2、如图4用用滑轮组允速推动火仄里上的物体,若所用的推力F 为10N ,物体受到的摩揩力是多大?分解 根据一根绳子力相等,动滑轮对于物体爆收3F 的推力, 物体干匀速曲线疏通,物体受到的摩揩力取3F 仄稳,所以N F f303==.例3如图5所示的拆置中,当人用力背左推滑轮时,物体A 恰能匀速曲线疏通,此时弹簧测力计的读数为3N ,忽略滑轮、绳取测力计沉及滑轮取轴间的摩揩,则人的推力F 为( )F FF图3fFF 3F图4ff图5A .3NB .4NC .6ND .8N分解 依据一根绳子所受推力相等,弹簧测力计对于动滑轮的推力取对于动滑轮的推力皆等于3N ,动滑轮干匀速曲线疏通,火仄目标上受力仄稳,所以,N N fF 6322=⨯==.例4用如图6所示的拆置匀速推起沉为G 的物体(没有计摩揩、滑轮沉及绳沉),供推力F 取G 的闭系. 分解 依据一根绳子力相等,滑轮二边力仄稳,正在图中标出各绳子所受8,有G F =4,所以,G F 41=.例5 如图7,动滑轮沉5N ,物体G 的沉量为15N ,用力F 使物体匀速降高,供所用力F 的大小(没有计摩揩).分解 如图,根据共一根绳子受力相等,标出各绳子所受力,以滑轮为钻研对于象,再依据滑轮所受力仄稳,有N N N G G F 35515220=+⨯=+=.例6 如图8所示,正在忽略滑轮自沉战摩揩的情况下,当滑轮仄稳时,推力=F G .分解 根据每个滑轮上绳子所启受力的特性,正在图上标出每一股绳子所启受力的大小.物体受到的总的推力是F 7,物体处于仄稳状态,所以G F =7,即G F 71=.由上头的例题不妨瞅出,正在推断滑轮或者滑轮组的省力或FF G2F2F 图6GG 0图72F2FG图8F4F 4F者劳累情况时,先从能源端进脚,依据滑轮二边力相等,逐个分解滑轮的受力情况,末尾根据力的仄稳,得出论断.。
初二物理:滑轮组与摩擦力的结合,受力分析才是解题的关键.doc
初二物理:滑轮组与摩擦力的结合,受力分
析才是解题的关键
2014春•江西校级期中
考点:滑轮组的基本特点、摩擦力方向的判断、受力分析分析:由于物体都在做匀速直线运动,那么整个装置的合力为零。
(1)我们先对物体A和B进行受力分析
当b滑轮下挂重物B等于10N时,物体A匀速下滑,对A进行受力分析,A受到自身的重力,方向竖直向下,竖直向上方向上受到绳子拉力T和摩擦力 f 他们满足T+f=GA........①
对滑轮b进行受力分析,滑轮b上绳子的拉力等于T,有b是动滑轮。
所有存在2T=Gb......②,将①②两个等式联立起来,就可以算出摩擦力f=2N
(2)当挂上物体C后,物体A匀速上滑,现在对A进行受力分析,A受到竖直向下的重力,受到数值向上的摩擦力f和拉力T。
现在我们可以直接算出T=Ga+f=9N 在后对滑轮b进行受力分析,滑轮受绳子竖直向上的拉力2T,受竖直向下的重力GB和GC,此时就有等式2T=GB+GC,而GB 我们知道等于10N,所有GC等于8N
解题过程:
点评:本题综合考察了拉力、摩擦力的计算,关键是对
物体进行正确是受力分析和对绳子段数的理解。
定滑轮动滑轮受力分析
定滑轮动滑轮受力分析一、定滑轮受力分析定滑轮是固定在某一位置,不随物体运动的滑轮。
当物体通过定滑轮提升时,定滑轮只起到改变力的方向的作用,不改变力的大小。
因此,定滑轮的受力分析相对简单。
(1)物体对定滑轮的作用力:物体通过绳子与定滑轮连接,物体对定滑轮的作用力等于物体的重力。
(2)绳子对定滑轮的作用力:绳子对定滑轮的作用力等于物体的重力,方向与物体对定滑轮的作用力相反。
(3)定滑轮对绳子作用力:定滑轮对绳子作用力等于物体的重力,方向与绳子对定滑轮的作用力相反。
2. 定滑轮受力分析的计算方法:(1)确定物体对定滑轮的作用力,即物体的重力。
(2)根据牛顿第三定律,确定绳子对定滑轮的作用力,即物体的重力。
(3)确定定滑轮对绳子作用力,即物体的重力。
二、动滑轮受力分析动滑轮是随物体运动的滑轮。
当物体通过动滑轮提升时,动滑轮不仅改变力的方向,还能改变力的大小。
因此,动滑轮的受力分析相对复杂。
(1)物体对动滑轮的作用力:物体通过绳子与动滑轮连接,物体对动滑轮的作用力等于物体的重力。
(2)绳子对动滑轮的作用力:绳子对动滑轮的作用力等于物体的重力,方向与物体对动滑轮的作用力相反。
(3)动滑轮对绳子作用力:动滑轮对绳子作用力等于物体的重力,方向与绳子对动滑轮的作用力相反。
2. 动滑轮受力分析的计算方法:(1)确定物体对动滑轮的作用力,即物体的重力。
(2)根据牛顿第三定律,确定绳子对动滑轮的作用力,即物体的重力。
(3)确定动滑轮对绳子作用力,即物体的重力。
3. 动滑轮受力分析的特殊情况:(1)当绳子与动滑轮的连接点位于动滑轮的轴心时,动滑轮的受力分析可以简化为定滑轮的受力分析。
(2)当绳子与动滑轮的连接点偏离动滑轮的轴心时,动滑轮的受力分析需要考虑绳子的张力、绳子的弯曲半径等因素。
三、定滑轮与动滑轮的受力分析对比1. 受力方向:定滑轮和动滑轮的受力方向相同,均为垂直于绳子的方向。
2. 受力大小:定滑轮和动滑轮的受力大小相同,均为物体的重力。
滑轮受力分析
受力分析,求解平衡方程就能得出结论;在分析滑轮受力情况时应把握住两条原则:①同一根绳了各处拉力相等.②滑轮组平衡时作用在轴上的力为作用在轮上力的2倍。
如图3,不考虑动滑轮重力且不计摩擦,求F与G的关系对图3的甲、乙、丙三个滑轮及物体G作受力分析如图4由(l)(2)(3)解得F=G/7六、指导学生根据滑轮组的实验完成综合实验习题为使学生深刻理解滑轮组机械效率测定的有关问题,实验后有所收益,仅让学生写出实验报告、根据数据算出机械效率是远远不够的.真正掌握这个实验的内容,指导学生做好实验习题是较好的措施。
下面是笔者发给学生的实验习题。
l.组装滑轮组时,为了准确、迅速地穿绕绳子应采取什么办法?2.这个实验中给你一个定滑轮、一个动滑轮,还需要哪些实验材料?3.选定上述器材后,画出最省力的实验装置图。
4.该实验中为什么要求钩码匀速上升?5.实验中测量钩码上升的距离和弹簧移动的距离采取什么办法?注意什么事项?6.有上面的滑轮组实验时,若增加所挂钩码的重力,滑轮组机械效率有无变化?为什么?7.若改用两个定滑轮两个动滑轮组成的滑轮组进行实验,但要求所挂钩码重力和上面实验相同,滑轮组机械效率有无变化?为什么?8.在动滑轮的下面不挂重物,拉动滑动组时,滑轮组机械效率是多少?为什么?9.通过6、7、8题的分析,滑轮组的机械效率与什么有关?跟重物上升的距离有无关系?10.根据上面的分析考虑如何提高滑轮组的绍机械效率?11.请你设计出测定滑轮组机械效率实验的步骤、实验记录表。
七、指导学生掌握题目中有滑轮组出现且含有机械效率η的习题的计算方法进行滑轮组机械效率的目的计算,在弄清力的关系、距离的关系、功的关系的基础上,利用公式η=W有用/W总,一般是会将题目顺序解答的。
对于滑轮组,无论考虑额外功、还是不考虑额外功,距离关系是定数。
对由一般绳子绕制而成的滑轮组,若动滑轮和重物由n股绳子承担,绳子自由端动力通过的距离S动是有用阻力通过距离S有用的n倍,即S动=nS有用。
20-受力分析——滑轮问题-主视频
以上四式联立解得mB=m(sinθ +μ cosθ )
受力分析——滑轮问题 【解析】 再假设物体A处于将要下滑的临界状态,则物体A受的静摩擦力最大,且方向沿 斜面向上,根据平衡条件有:N-mgcosθ =0 ①⑤⑥⑦四式联立解得mB=m(sinθ -μ cosθ ) 综上所述,物体B的质量的取值范围是: m(sinθ -μ cosθ )≤mB≤m(sinθ +μ cosθ ) ⑤
受力分析——滑轮问题 例题1 如图所示,重力为500N的人通过跨过定滑轮的轻绳牵引重200N的物体, 当绳与水平面成30°角时,物体静止,不计滑轮与绳的摩擦,求: (1)地面对人的支持力N和摩擦力f的大小.
受力分析——滑轮问题 例题1 如图所示,重力为500N的人通过跨过定滑轮的轻绳牵引重200N的物体, 当绳与水平面成30°角时,物体静止,不计滑轮与绳的摩擦,求: (2)当人向后退一步后,人与重物重新保
则F多大才能产生相对滑动?
F
A
B
受力分析——滑轮问题 【解析】 (1)设A、B恰好滑动,则B对地也要恰好滑动,选A、B为研究对象,受力如 图,由平衡条件得: F=fB+2T
选A为研究对象,由平衡条件有
T=fA fA=0.1×10=1N (2)同理F=11N。
fB=0.2×30=6N F=8N。F NhomakorabeaA
T+fm- mgsinθ =0 ⑥ 由摩擦力公式知:fm=μ N
⑦
值范围。
受力分析——滑轮问题 【解析】 先选物体B为研究对象,它受到重力mBg和拉力T的作用, 根据平衡条件有:T=mBg ①
再选物体A为研究对象,它受到重力mg、斜面支持力N、轻绳拉力T和斜面的摩
擦力作用,假设物体A处于将要上滑的临界状态,则物体A受的静摩擦力最大, 且方向沿斜面向下,这时A的受力情况如图(乙)所示,根据平衡条件有: N-mgcosθ =0 ② T-fm- mgsinθ =0 ③ ④ 由摩擦力公式知:fm=μ N
受力分析以及杠杆、滑轮专题训练
《受力分析以及杠杆、滑轮专题训练》主备人:宋明建【模块一受力分析】1.已知物体A重500N,对A进行受力分析,并画出A受力分析图。
求出A所受支持力。
2.已知:A质量为30kg,受到拉力F=100N,画出A的受力分析图,并求出A所受支持力。
(g=10N/kg)3.已知:V A=100cm3,ρA=3×103kg/m3 ,G B=1N.画出A的受力分析图,并求出A所受支持力。
(g=10N/kg)4.已知:A的重力为1000N,画出A的受力分析图,并求出A所受浮力。
5.已知:A的质量为10kg,求:A的重力是多少N?(g=10N/kg)如果A所受浮力为180N,画出A的受力分析图,求出绳对A的拉力是多少N?6.已知:V A=20cm3,ρA=3×103kg/m3 ,求A的质量是多少?重力是多少?如此时底对物体A的支持力为,求物体A所受浮力?7.已知:物体A重30N,所受浮力为20N,求A所受拉力?8.若F =50N,G A=10N,物体A匀速下滑,求:墙对A的摩擦力?9.木块A、B叠放在水平桌面上,一起做匀速直线运动,请画出木块B的受力示意图.【模块二杠杆作图】1. 以O 为支点质量忽略不计的杠杆挂上10N 重物A,杠杆同时还受另一个大小与F A 不等、竖直向上的力F B 作用,处于平衡. 在图9 中画出(1)F A 的力臂L A ;(2)F B 的示意图并标示它的大小.2.如图9所示,课桌的重心在O 点,若在课桌的C 点用力F 把桌腿B 抬离地面,在抬起时另一桌腿A 没有滑动。
①请在图中画出桌子所受重力的示意图以及力F 相对于A 点的力臂l 1; ②比较两力的大小:F G 。
(选填“大于”、“小于”、“等于”)。
3.请在图16中画出作用在“开瓶起子”上动力1F 的力臂1l 和阻力2F 的示意图。
4.在“探究杠杆的平衡条件”的实验中:①在没有挂钩码时杠杆的平衡位置如图11(甲)所示.为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆左端螺母向 边旋一些(选填“左“或“右”).②图11乙中钩码重3N,请在图乙中画出F 2的力臂.③杠杆质量忽略不计,若用一个跟F 2大小不等,且竖直向上的力F 1作用,使杠杆处于平衡.请在图11乙中画出F 1的示意图并标示它的大小.5.如图7所示,物体A 静止在斜面上,请在图中画出A 物体受到的重力G 和斜面对它的支持力F 的示意图。
滑轮整体受力分析与分体分析
滑轮整体受力分析与分体分析1. 滑轮整体受力分析1. 滑轮整体受力分析滑轮整体受力分析是一种对滑轮结构整体受力进行分析的方法。
它旨在检测滑轮结构的受力状态,以及滑轮结构的受力特性,以便确定滑轮结构的受力能力。
滑轮整体受力分析可以帮助确定滑轮结构的受力范围,以及滑轮结构的受力特性,从而确定滑轮结构的受力能力。
滑轮整体受力分析的主要步骤包括:确定滑轮结构的受力特性;确定滑轮结构的受力范围;确定滑轮结构的受力能力;确定滑轮结构的受力状态;确定滑轮结构的受力分布。
滑轮整体受力分析可以帮助确定滑轮结构的受力范围,以及滑轮结构的受力特性,从而确定滑轮结构的受力能力。
此外,滑轮整体受力分析还可以帮助确定滑轮结构的受力状态,以及滑轮结构的受力分布,从而确定滑轮结构的受力能力。
2. 滑轮分体分析2. 滑轮分体分析滑轮分体分析是一种分析滑轮的构造,它可以帮助确定滑轮的各个部件的受力情况。
它的基本原理是,将滑轮分解为多个独立的部件,并分析每个部件的受力情况。
首先,需要确定滑轮的各个部件,包括轴承、轮毂、滑轮本体、螺栓和垫圈等。
然后,需要确定每个部件的受力情况,包括轴向力、径向力、摩擦力和弯矩等。
最后,需要根据受力情况来计算滑轮的受力总和,以确定滑轮的受力是否超出其规定的负荷限制。
滑轮分体分析可以帮助确定滑轮的构造,以及滑轮的受力情况,从而帮助优化滑轮的性能。
3. 滑轮受力分析方法滑轮受力分析方法是一种分析滑轮的受力情况的方法。
它分为整体受力分析和分体受力分析两种。
整体受力分析是指对滑轮整体进行受力分析,以确定滑轮的受力情况,以便进行后续设计。
分体受力分析是指对滑轮的每个部分进行受力分析,以确定滑轮的受力情况,以便进行后续设计。
整体受力分析的基本步骤是:首先,确定滑轮的受力情况,包括外力和内力;其次,确定滑轮的受力状态,包括压力、拉力和扭转力;最后,根据受力情况,确定滑轮的设计参数,包括材料、尺寸和颜色等。
分体受力分析的基本步骤是:首先,确定滑轮的每个部分的受力情况,包括外力和内力;其次,确定滑轮每个部分的受力状态,包括压力、拉力和扭转力;最后,根据受力情况,确定滑轮每个部分的设计参数,包括材料、尺寸和颜色等。
作用在动滑轮轮轴上的受力分析
.作用在动滑轮轮轴上的受力分析一.选择题(共12小题)1.如图所示,不计滑轮质量及转动摩擦,当水平拉力F=30N时,物体m恰能沿水平作匀速运动.则地面对物体m的阻力f大小是()2.如图所示滑轮沿水平方向匀速拉动物体A,若拉力F=1000N,则物体A与水平桌面的摩擦力为(滑轮重和轮和绳的摩擦不计)()3.如图所示,物重20N,绳的一端拴在地上,用力F使滑轮匀速上升2m,则()(不计轮重、绳重及摩擦)4.如图所示,用力F拉着滑轮,使重200N的物体A以0.2m/s的速度,在水平地面上匀速运动.弹簧测力计的示数为5N.不计轮重、弹簧测力计重、绳重和轴摩擦,则下列叙述正确的是()5.(2010•南昌)如图所示,在竖直向上大小为10N的力F的作用下,重物A沿竖直方向匀速上升.已知重物A上升速度为0.2m/s,不计滑轮重、绳重及绳与滑轮间的摩擦,则物体的重力大小和滑轮上升的速度分别为()6.(2009•孝感)如图所示,在竖直向上的力F的作用下,重物A沿竖直方向匀速上升.已知A的重力G=100N,重物A上升速度为0.2m/s,不计绳与滑轮摩擦以及滑轮重和绳重,则拉力F的大小和滑轮上升的速度分别为()7.如图所示,B物体重20N,A为动滑轮,绳子一端固定在地上,当滑轮A在力F的作用下,以0.5m/s的速度匀速上升,则物体B 的速度是()8.如图所示,物体A重20牛,滑轮重1牛,弹簧秤的示数为25牛,则物体B重()9.如图所示,摩擦不计,滑轮重2N,物重10N.在拉力F的作用下,物体以0.4m/s的速度匀速上升,则()10.如图所示,G=80N,在力F的作用下,滑轮以0.4m/s的速度匀速上升,不计摩擦及滑轮重,则物体的速度和力F的大小分别是()11.如图,弹簧秤下挂有一定滑轮,定滑轮重为1N,A、B处于静止状态,G A=10N,G B=100N,则弹簧秤的示数为()12.重力均为1N的A、B滑轮如图所示组装,重物G重20N,绳端拉力为F.若不计摩擦,在匀速提起重物时,下面结论中正确的是()13.如图所示,在水平拉力F的作用下物体A,沿水平桌面做匀速直线运动,弹簧秤B的示数为10N,则物体A与水平桌面的摩擦力大小为_________N,拉力F的大小为_________N.14.如图,A物体重500N,要使动滑轮匀速上升3m,力F应等于_________N,这时A物体上升_________m(滑轮重、绳重及摩擦不计),若动滑轮重为50N(绳重及摩擦不计),力F使动滑轮以0.4m/s速度匀速上升,则F为_________N,物体A上升的速度为_________m/s.15.如图所示,用100N的水平拉力作用在滑轮上,使物体A以2m/s的速度前进了4m,则物体A受到地面的摩擦力f=_________拉力F的功率为_________W(不计轮重及轮与绳间的摩擦).16.如图所示,用200N的拉力拉着物体A在水平面上匀速向左运动,A与滑轮相连的绳子所受的拉力为A所受摩擦力的4倍,若不计滑轮重、绳重及滑轮装置摩擦,则B与地面间的摩擦力为_________N.17.如图所示的装置中,若物体G重80N,弹簧秤示数为4N,则物体匀速前进时所受阻力为_________N,拉力F为_________ N,若物体以10cm/s的速度匀速前进4s,则拉力所做功率为_________W.(不计摩擦及绳重)18.如图所示的装置,在水平方向力F作用下,使重40N的物体A在水平方向上匀速移动5m,已知A受地面的摩擦力为5N,则拉力F的大小为_________N,拉力F做的功为_________J.(滑轮、绳重及绳之间的摩擦不计)19.如图所示,物体B重30N,A为一动滑轮,绳的一端固定在地面上,不考虑滑轮重及摩擦力,当滑轮在力F的作用下匀速上升0.5m 时,所用拉力F为_________N,物体上升的距离为_________m.20.如图,在拉力F作用下,物体A以5m/s的速度在水平面上作匀速直线运动,此时弹簧测力计的读数为3N,滑轮的机械效率为75%.求:(1)物体A受到的摩擦力f和拉力F的大小;(2)拉力F在4s内做的功和拉力F的功率.21.如图,物体A重为100N,在力F的作用下做匀速直线运动,弹簧测力计示数为2N,动滑轮移动速度为0.1m/s,不计绳与滑轮间摩擦以及滑轮和弹簧测力计的重量.求(1)物体A所受的摩擦力;(2)物体A移动5s的距离;(3)拉力F在5s内所做的功.22.如图所示,物重G=30N,绳的一端拴在地面,拉力F使滑轮匀速上升.(1)若滑轮重不计,滑轮向上移动20cm,则拉力F=_________N,物体上升_________cm.(2)若滑轮重为2N,使物体上升20cm,则拉力F=_________N,滑轮向上移动_________cm.作用在动滑轮轮轴上的受力分析参考答案与试题解析一.选择题(共12小题)1.如图所示,不计滑轮质量及转动摩擦,当水平拉力F=30N时,物体m恰能沿水平作匀速运动.则地面对物体m 的阻力f大小是()2.如图所示滑轮沿水平方向匀速拉动物体A,若拉力F=1000N,则物体A与水平桌面的摩擦力为(滑轮重和轮和绳的摩擦不计)()f=F=3.如图所示,物重20N,绳的一端拴在地上,用力F使滑轮匀速上升2m,则()(不计轮重、绳重及摩擦)4.如图所示,用力F拉着滑轮,使重200N的物体A以0.2m/s的速度,在水平地面上匀速运动.弹簧测力计的示数为5N.不计轮重、弹簧测力计重、绳重和轴摩擦,则下列叙述正确的是()5.(2010•南昌)如图所示,在竖直向上大小为10N的力F的作用下,重物A沿竖直方向匀速上升.已知重物A上升速度为0.2m/s,不计滑轮重、绳重及绳与滑轮间的摩擦,则物体的重力大小和滑轮上升的速度分别为()6.(2009•孝感)如图所示,在竖直向上的力F的作用下,重物A沿竖直方向匀速上升.已知A的重力G=100N,重物A上升速度为0.2m/s,不计绳与滑轮摩擦以及滑轮重和绳重,则拉力F的大小和滑轮上升的速度分别为()7.如图所示,B物体重20N,A为动滑轮,绳子一端固定在地上,当滑轮A在力F的作用下,以0.5m/s的速度匀速上升,则物体B的速度是()8.如图所示,物体A重20牛,滑轮重1牛,弹簧秤的示数为25牛,则物体B重()9.如图所示,摩擦不计,滑轮重2N,物重10N.在拉力F的作用下,物体以0.4m/s的速度匀速上升,则()10.如图所示,G=80N,在力F的作用下,滑轮以0.4m/s的速度匀速上升,不计摩擦及滑轮重,则物体的速度和力F的大小分别是()11.如图,弹簧秤下挂有一定滑轮,定滑轮重为1N,A、B处于静止状态,G A=10N,G B=100N,则弹簧秤的示数为()12.重力均为1N的A、B滑轮如图所示组装,重物G重20N,绳端拉力为F.若不计摩擦,在匀速提起重物时,下面结论中正确的是()二.填空题(共7小题)13.如图所示,在水平拉力F的作用下物体A,沿水平桌面做匀速直线运动,弹簧秤B的示数为10N,则物体A 与水平桌面的摩擦力大小为10N,拉力F的大小为20N.14.如图,A物体重500N,要使动滑轮匀速上升3m,力F应等于1000N,这时A物体上升6m(滑轮重、绳重及摩擦不计),若动滑轮重为50N(绳重及摩擦不计),力F使动滑轮以0.4m/s速度匀速上升,则F为1050 N,物体A上升的速度为0.8m/s.15.如图所示,用100N的水平拉力作用在滑轮上,使物体A以2m/s的速度前进了4m,则物体A受到地面的摩擦力f=50N,拉力F的功率为100W(不计轮重及轮与绳间的摩擦).f=Ff=×F=G16.如图所示,用200N的拉力拉着物体A在水平面上匀速向左运动,A与滑轮相连的绳子所受的拉力为A所受摩擦力的4倍,若不计滑轮重、绳重及滑轮装置摩擦,则B与地面间的摩擦力为80N.=17.如图所示的装置中,若物体G重80N,弹簧秤示数为4N,则物体匀速前进时所受阻力为4N,拉力F为8 N,若物体以10cm/s的速度匀速前进4s,则拉力所做功率为0.4W.(不计摩擦及绳重)V==0.05m/s18.如图所示的装置,在水平方向力F作用下,使重40N的物体A在水平方向上匀速移动5m,已知A受地面的摩擦力为5N,则拉力F的大小为10N,拉力F做的功为25J.(滑轮、绳重及绳之间的摩擦不计)19.如图所示,物体B重30N,A为一动滑轮,绳的一端固定在地面上,不考虑滑轮重及摩擦力,当滑轮在力F的作用下匀速上升0.5m时,所用拉力F为60N,物体上升的距离为1m.三.解答题(共3小题)20.如图,在拉力F作用下,物体A以5m/s的速度在水平面上作匀速直线运动,此时弹簧测力计的读数为3N,滑轮的机械效率为75%.求:(1)物体A受到的摩擦力f和拉力F的大小;(2)拉力F在4s内做的功和拉力F的功率.=得s===21.如图,物体A重为100N,在力F的作用下做匀速直线运动,弹簧测力计示数为2N,动滑轮移动速度为0.1m/s,不计绳与滑轮间摩擦以及滑轮和弹簧测力计的重量.求(1)物体A所受的摩擦力;(2)物体A移动5s的距离;(3)拉力F在5s内所做的功.22.如图所示,物重G=30N,绳的一端拴在地面,拉力F使滑轮匀速上升.(1)若滑轮重不计,滑轮向上移动20cm,则拉力F=60N,物体上升40cm.(2)若滑轮重为2N,使物体上升20cm,则拉力F=62N,滑轮向上移动10cm.s=,×G本资料仅限下载者本人学习或教研之用,未经菁优网授权,不得以任何方式传播或用于商业用途。
用受力分析法解滑轮组问题
用受力分析法解滑轮组问题滑轮组问题是学生物理学习的难点之一。
对于由一段绳子绕成的滑轮组,我们可以用课本上的规律:“使用滑轮组时,滑轮组用几段绳子吊着物体,提起物体所用的力便是物重的几分之一。
”但对于一些由多段绳子绕成的滑轮组和一些不常见的滑轮组,这种方法便显得无能为力了。
如图1,若用数绳子段数的方法来解,表面上看是6段,所以F=G/6,这是不正确的。
在实际的物理教学中,我总结出了一种通过对滑轮组各部分的受力情况进行分析,从而来解滑轮组问题的方法。
现介绍给大家:首先,将滑轮组中各个滑轮及物体分别隔离开,从绳子端点处开始进行逐个分析,作出受力图,分析每个力的大小和方向时,应遵循以下几点:(1)做匀速直线运动的物体处于受力平衡状态;(2)跨过滑轮的两段绳子承担的力是相等的;(3)有作用力必有反作用力,作用力和反作用力大小相等,方向相反,分别作用在两个物体上。
每段绳子上承担的力既等于作用力也等于其反作用力。
现用此方法针对各类滑轮组问题作具体分析:一、可用来分析滑轮组的省力情况。
例一:如图2所示的滑轮组,不计动滑轮重力和摩擦,若重物的重力G为150牛,那么,提起重物所用的力F是多大?解析:我们可以通过受力分析法首先把各个滑轮及物体隔离开,每个滑轮及物体都受平衡力,分析每个滑轮的受力情况得到每段绳子上承担力的情况,可在原图上标出。
(如图2)所以G=8F,所以F=G/8例二:如图3,滑轮组下面吊一个重物G,它的重力为1400牛,如忽略动滑轮重力和摩擦,问拉力F为多少?解析:各滑轮的受力情况或各段绳承担力的情况及重物G的受力情况,分析如图3:所以4F+2F+F=G,所以F=G/7=200牛。
例三、如图4所示,吊篮重力为200牛,人的重力为600牛,动滑轮的重力为10牛,不计摩擦,人用多大力拉绳,可使吊篮平衡?解析:假设人的拉力为F,则通过分析,每段绳承担的力如图4所示。
再把人、吊篮、动滑轮看成一个整体,作为研究对象,分析其受力情况如图5。
用受力分析法解滑轮组问题
绳和木棍体验“滑轮组” 的威力
怎么解释这样的现象?
用受力分析法解决
滑轮组问题
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
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
例3:用受力分析法解滑轮组问题
3F
4F
G+G人
G+G人
3F=G+G人 F= (G+G人)/3
4F=G+G人 F= (G+G人)/4
例4:用受力分析法解滑轮组问题
F F F 3F= f F= f /3 f
例5:用受力分析法解释
F2
F2
F1
7F2= F1
F2=F1/7
定滑轮、动滑轮受力分析、
课前检测1.如图1所示,一根绳子绕过定滑轮,一端挂在重物G 上,手执另一端,分别用F 1、F 2、F 3拉起重物,则A .F 1较大B .F 2较大C .F 3较大D .F 1=F 2=F 32.(如图13是小海同学“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验装置。
他按图示提起钩码时注意保持测力计匀速移动,分别测得一组数据如下表所示请你分析:(1)比较测力计示数的大小,可知:使用动滑轮的好处是;(2)比较测力计拉力的方向,可知:使用定滑轮的好处是;(3)把钩码升高相同的高度,比较乙和丙实验测力计移动的距离,可知:使用动滑轮;二、新课内容例题1.如图,滑轮重、绳重及摩擦不计,提升的重物重均为G=100N ,钩码重G/N钩码升高高度h/m 测力计示数F/N 测力计移动距离S/m 甲 0.98 0.2 0.98 0.2 乙 0.98 0.2 1.02 0.2 丙 0.980.20.550.4F 1F 2F 3则F1= N,F2=N,F3=N。
延伸:.若滑轮G轮=10N,绳重及摩擦不计。
则F1= N,F2=N,F3=N。
例题2、如图所示,物体A重20N,滑轮重1N,弹簧秤示数为25N,不计绳重和摩擦,则物体B重( )A.24NB.21NC.12ND.23N例题3.如图所示,若物体A重200牛,当物体沿水平方向匀速移动时,它受到的摩擦力是120牛,(绳、滑轮重及摩擦不计)则F1=_______;F2=_______;F3=_______能力提升1.如图6所示,动滑轮重0.5N,物体重3.5N,当OA=2OB 时,为使轻质杠杆保持水平平衡、在A端所加的力应为(不计摩擦)()A.4N B.2N C.1N D.0.5N图6能力提升2.图24是一个上肢力量健身器示意图。
配重A受到的重力为1200N,D是动滑轮,其重力为100N;杠杆EH可绕O点在竖直平面内转动,OE∶OH=2∶5。
小成受到的重力为600N,他通过细绳在H 点施加竖直向下的拉力F1时,杠杆在水平位置平衡,此时A对水平地面的压力恰好为零,杠杆EH和细绳的质量均忽略不计。
滑轮组受力分析习题 - 有答案
滑轮组的受力分析习题(一)定滑轮与动滑轮1、学校升国旗的旗杆顶上有一个滑轮,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2、下列各图中利用了动滑轮的是()3、在不计机械自重和摩擦的情况下,能用10N的拉力刚好提起重20N物体的简单机械有( )A.一个动滑轮B.一个定滑轮C.杠杆D.一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组4、试判定下列各图中的滑轮是定滑轮还是动滑轮。
如图所示。
5、如图,钩码与装水的试管在定滑轮的两边处于静止(不计摩擦、绳重和空气阻力),用手指向上轻弹一下试管底部,试管离开手指后到与定滑轮接触前,试管将()A.向上加速运动B.向上减速运动C.向上匀速运动D.以上说法都不对甲5题图 6题图 7题图6.一辆汽车不小心陷进泥潭后,司机按图所示的甲、乙两种方法安装滑轮,均可将汽车从泥潭中匀速拉出。
比较这两个装置,下列说法正确的是()A.甲、乙安装的都是动滑轮,都能省力B.甲、乙安装的都是定滑轮,都不能省力C.甲安装的是动滑轮,能省力D.乙安装的是动滑轮,能省力7、如下图所示滑轮是______滑轮,若物体重200 牛,当物体沿水平方向匀速移动时,它受到的摩擦力是120 牛,则拉力F=牛.(绳、滑轮重及摩擦不计)8、如图所示的三个滑轮分别拉同一物体沿同一水平地面做匀速直线运动,所用的拉力分别为1 F 、2 F 、3 F ,那么,下列关系式中正确的是()第8题图9、如图9所示中,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10、放在水平地面上的物体所受重力为G,系着它的一根竖直轻绳绕过光滑滑轮,它的另一端受的拉力为F,地面对物体的支持力为N,下面关于这三个力大小的关系正确的是():A.F=G ; B.G=N ; C.F+N=G ; D. F=N.11、如图6所示,物体A 重20N ,滑轮重1N ,绳重不计,弹簧测力计示数为25N B 重 ____N11题 13题图 14题图12、如图所示,滑轮重1N,悬挂在弹簧秤下端,作用在绳端的拉力F 是2N,物体G 重100N,则弹簧测力计的示数是_________N,水平地面受到物体G 的压力是____ _____N .(不计摩擦)13、用下图所示的滑轮组来拉动木箱,木箱的重力为600 牛.若木箱受到240 牛的拉力时将运动,则此时所用的拉力F 应为( )A.80 牛B.120 牛C.240 牛D.600 牛14、如右上图所示的装置中,滑轮重、绳重及摩擦不计,若用力F 拉右边滑轮.则两弹簧测力计A 、B 的读数分别是( ).15、弹簧秤A 和B 及滑轮组均处于静止状态,F=10N,若不考虑秤重,滑轮重及摩擦,弹簧秤A 的示数为 ,B 的示数为 。
初中物理教学中常犯错误6--定滑轮、动滑轮的受力平衡V1
初中物理教学中常犯错误6--定滑轮、动滑轮的受力平衡一、问题:定滑轮中,拉力方向倾斜后,拉力大小不变。
而动滑轮中,拉力不是竖直向上时,拉力大小为什么改变?常见错误解释:如图1,由于阻力和阻力臂都不变,动力臂变短,所以拉力变大。
图1二、前置知识1、刚体平衡条件:(1)受力平衡,即合力为零;(2)力矩之和为零。
2、如后文的图2,定滑轮、动滑轮都可看作是刚体,通常是在A、B、C点处受到3个力F A、F B、F C,属于刚体的三力平衡问题。
3、定滑轮、动滑轮的支点可以根据计算需要,任意选取点A、B、C,甚至可以选取滑轮上的其它点。
详情请看我的另一篇文章《杠杆的支点以及杠杆平衡条件的实质》。
三、定滑轮的受力分析1、如果定滑轮是挂着的话,拉力方向倾斜时,定滑轮的情景是图2。
如果定滑轮是固定在一个硬支架上的话,情景将如图3。
但这时,滑轮在轮轴处受到的力是约束力,不只受到竖直向上的力,还受到向左的约束力,合力F B的大小、方向都还是跟图中2的BD一致,而不是沿着图3的BE方向。
图2 图3那么F A、F B、F C的大小、方向是怎样确定的?2、F A = F C = G物解释方法有二:(1)当忽略摩擦力时,线均匀拉长,那么线上各处的弹力大小是相等的,所以F A = F C题外话:如果摩擦力较大时,线上各处的张力大小往往并不相等,如图4。
绳子在树桩上绕上几圈,不需打结绑牢,一个小孩就能牵住一头牛。
绳子上A、B点处的弹力大小相差很大。
原因是绳子在树桩上的摩擦力非常大。
图4(2)以点B为支点时,F A、F C的力臂相等,根据刚体平衡条件中的力矩之和为零,所以F A = F C。
所以,F C的大小与倾斜角度无关。
3、根据刚体平衡条件中的合力为零,F A、F B、F C的大小、方向的关系如图5。
图5设F C与y正半轴的夹角为θ,0≤θ≤π。
则当θ=0时,F B = 0;当θ=π时,F B = 2G四、动滑轮的受力分析1、拉力方向倾斜时,动滑轮的情景是图6,而不是图1的情景。
滑轮中的受力分析
简介滑轮的受力分析是工程中的一个重要概念,因为它有助于了解使用滑轮时的受力情况。
滑轮是一种简单的机器,由一个沿圆周有沟槽的轮子组成,可用于提升或移动重物。
通过了解滑轮系统中的作用力,工程师可以设计出更高效和有效的机器。
本文将讨论滑轮的受力分析原理,以及如何将其应用于实际工程问题。
受力分析的定义受力分析是确定作用于物体或系统的力的过程。
就滑轮而言,它涉及分析作用在系统中每个部件上的力,如绳索、轮子和框架。
通过了解这些力,工程师可以确定移动一个物体需要多大的力,或者每个部件上施加了多少力。
然后,这些知识可以用来设计更高效和有效的机器。
力的类型作用于滑轮系统的力有两种类型:静态和动态。
静态力是那些无论运动与否都保持不变的力,如重力或部件之间的摩擦。
动态力是那些随着运动而变化的力,如绳子的张力或旋转产生的离心力。
在对滑轮系统进行受力分析时,必须考虑到这两种类型的力。
静态力分析静态力分析包括确定作用在滑轮系统每个部件上的静态力。
这包括重力、部件之间的摩擦(如轮子和框架之间),以及任何其他外部负载(如砝码)。
通过了解这些静力,工程师可以确定每个部件需要举起多少重量才能移动物体,或者需要从外部施加多少力才能发生移动。
动态力分析动态力分析包括确定作用于滑轮系统每个部件的动态力。
这包括由于运动引起的绳索张力(如提升物体时),旋转产生的离心力(如转动车轮时),以及任何其他动态负载(如风阻)。
通过了解这些动态力,工程师可以确定需要消耗多少能量才能发生运动,以及有多少能量由于部件之间的摩擦或其他来源而被耗散。
力分析的应用力分析在工程上有许多应用,特别是在设计使用滑轮提升或移动物体的机器时。
例如,通过了解作用在起重机系统(通常使用多个滑轮)每个部件上的静态和动态力,工程师可以设计出更有效的系统,与没有这种知识的情况相比,能量消耗更少,承载能力更大。
同样,通过了解作用在电梯系统(通常也使用多个滑轮)每个部件上的静态和动态力,工程师可以设计出更有效的系统,比没有这些知识的情况下减少能源消耗。
作用在动滑轮轮轴上的受力分析
作用在动滑轮轮轴上的受力分析动滑轮是一种简单机械,由轮轴和围绕其运转的滑轮组成。
它可以改变施力的方向和大小,减轻或增加施力的效果。
在动滑轮上施加的受力决定了它的运动状态和工作效果。
下面我将对动滑轮轮轴上的受力进行分析。
首先,我们需要明确动滑轮的工作原理,动滑轮为了减小施力的方向和力度,将施力作用方式改变为与物体的移动方向平行的方向,从而最大限度地减轻了施力的强度。
从力的角度看,轮轴上的受力主要有两种:拉力和压力。
1.拉力:当一个绳子或链条绕过滑轮后,力由垂直下方拉向上方。
这种拉力在动滑轮的轮轴上产生一个向上的拉力。
2.压力:当物体在动滑轮上时,在运动中由于惯性或其他原因,物体会向外侧用力,这样就在动滑轮的轮轴上产生一个向内的压力。
在正常工作状态下,这两种受力并存,它们可以通过如下公式进行计算:拉力=施加在滑轮上物体的重力/力矩半径压力=施加在滑轮上物体的质量*加速度/力矩半径其中,力矩半径指的是拉力或压力作用点距离轮轴的平行距离。
根据这些公式,我们可以看出,拉力与物体的重力成正比,而压力与物体的质量和加速度成正比。
这意味着当物体重量增加或加速度增加时,受力也会相应增加。
然而,动滑轮的设计目的是减少劳动强度,所以在实际应用中通常通过增加滑轮的数量来实现。
在多滑轮组成的系统中,每个滑轮都可以减小施力的效果,使施力的强度降低。
除了轮轴上的受力之外,还需要考虑滑轮之间的受力传递。
根据牛顿第三定律,滑轮组成的系统中,滑轮间的受力是相等和相反的。
这保证了受力在系统内的平衡,使得施力可以顺利传递到所需的物体上。
总结起来,动滑轮轮轴上的受力主要包括拉力和压力。
拉力是施加在滑轮上物体的重力所产生的,而压力是物体在运动过程中由于惯性产生的。
这些受力可以通过合适的公式进行计算。
此外,在滑轮系统中,滑轮间的受力是相等和相反的,确保受力在系统内的平衡。
通过恰当设计和应用动滑轮系统,可以减小施力的强度,提高工作效率。
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用绳和木棍体验“滑轮组” 的威 力
怎么解释这样的现象?
用受力分析法解决 滑轮组问题
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.
3.⑴如图,A.B为两个弹簧秤, 所挂砝码的重力均为10牛, 如果滑轮摩擦不计,砝码处于静止状态时, A.B两弹簧秤的示数分别为( ) A.10牛 20牛 B. 0牛 10牛 C.10牛 0牛 D.10牛 10牛
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
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
例3:用受力分析法解滑轮组问题
3F
4F
G+G人
G+G人
3F=G+G人 F= (G+G人)/3
4F=G+G人 F= (G+G人)/4
例4:用受力分析法解滑轮组问题
F f F F 3F= f F= f /3
例5:用受力分析法解释
F1
F2
F2
7F2= F1
F2=F1/7