滑轮组的省力情况

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2020-2021中考物理滑轮组的省力问题(大题培优)

2020-2021中考物理滑轮组的省力问题(大题培优)

一、初中物理滑轮组的省力问题1.如图所示的甲、乙两滑轮组,所用滑轮的规格相同,用它们将相同的重物G匀速提升相同的高度,不计绳重与摩擦,以下说法正确的是A.甲滑轮组所用拉力较大B.甲滑轮组拉力做的功较多C.两滑轮组拉力做功的功率一定相等D.两个滑轮组的机械效率一定相等【答案】D【解析】【分析】【详解】A.不计绳重及摩擦,因为拉力F=(G物+G轮)/n,且n甲=3,n乙=2,所以,绳子受的拉力:F甲=(G物+G轮)/3,F乙=(G物+G轮)/2,即F甲﹤F乙,故A错误;B.不计绳重及摩擦,拉力做的功:W甲=F甲s甲=(G物+G轮)/3×3h=(G物+G轮)hW乙=F乙s乙=(G物+G轮)/2×2h=(G物+G轮)h∴,W甲=W乙,故B错误;C.甲、乙两滑轮组提升重物的时间不知道,故无法比较功率,故C错误;D.因为动滑轮重相同,提升的物体重和高度相同,W额=G轮h,W有用=G物h,所以,利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同,总功相同,因为η=W有用/W总,∴滑轮组的机械效率相同,故D正确;故答案为D。

2.用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,分别匀速将两个相同的钩码在相同时间内提升相同高度,若不计绳子与滑轮的摩檫,__________装置更省力(选填“甲”或“乙”)。

甲装置的机械效率__________乙装置的机械效率(选填“高于”、“低于”或“等于”)。

甲图中若钩码总重100N,动滑轮重为20N,不计摩擦及绳重,若工人将绳子匀速向上拉6m,则泥桶上升的高度为__________m,滑轮组的机械效率为__________。

【答案】甲等于 2 83. 3%【解析】【详解】[1]不计摩擦,拉力F=1n(G物+G轮),n甲=3,n乙=2,绳子受的拉力:F甲=13(G物+G轮),F乙=12(G物+G轮),∴F甲<F乙,甲更省力;[2]动滑轮重相同,提升的物体重和高度相同,W额=G轮h,W有用=G物h,故利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同,总功相同,据η=WW有用总可知,滑轮组的机械效率相同,即:η甲=η乙;[3]如甲图,泥桶由3股绳子承担,则n=3,s=3h,s=6m,泥桶上升的高度为:h=13s=13⨯6m=2m;[4]不计摩擦及绳重,则滑轮组的机械效率为:η=WW有用总=WW W+有用有用额=GhGh G h+动=GG G+动=100N100N20N⨯+100%≈83.3%。

中考物理滑轮组的省力问题(大题培优)及答案解析

中考物理滑轮组的省力问题(大题培优)及答案解析
A端向左移动速度
6.如图所示,不计绳子、滑轮的重力及它们之间的摩擦,当用大小为10N的拉力F拉重50N的物体时,物体恰好以v=2m/s的速度沿水平面做匀速直线运动,此时物体受到水平面的摩擦力为________N,拉力F的功率为________W;将拉力F增大为20N时,物体受到水平面的摩擦力将________(选填“增大”、“减小”或“保持不变”)。
【答案】1044
【解析】
【分析】
【详解】
(1)由图知,n=2,则拉力端移动的距离s=2h,滑轮组的机械效率:
则拉力
(2)拉力端移动的速度
v=2v物=2×0.2m/s=0.4m/s,
拉力做功功率:
P=Fv=10N×0.4m/s=4W;
(3)不计绳重及摩擦,拉力
动滑轮重力:
G动=2F﹣G=2×10N﹣16N=4N.
f=nF=3×20N=60N
物体受到的摩擦力为60N。
[2]物体移动的距离
物体前进了2m。
[3]弹簧测力计与定滑轮相连,定滑轮上有两股绳子,因此弹簧测力计的示数为
F弹=2F=20N×2=40N
弹簧测力计的示数为40N。
4.如图所示,用力F1和F2分别匀速提起物体C时,滑轮_______可以看作等臂杠杆(选填“A"或“B”).若物体C重为50牛,滑轮重力不计,则力F2的大小为___________牛.
A.80N,80J B.80N,160J C.40N,160J D.40N,80J
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
动滑轮省一半力,多费一倍的距离,所以物体的重为: ;由 得 ,提升重物所做的功: .
故选B.
14.小明用如图的滑轮组提升重为100N的物体,使其在5s内匀速上升2m,动滑轮的重为10N,不计绳重及摩擦,下列计算正确的是( )

滑轮组省力原理

滑轮组省力原理

滑轮组省力原理滑轮组是一种简单机械,由一个或多个滑轮组成。

它利用滑轮的旋转来改变施力的方向和大小,从而达到省力的效果。

滑轮组的省力原理是基于牛顿运动定律和机械优势原理的。

首先,我们来了解一下滑轮组的基本结构。

滑轮组由一个或多个滑轮和一根绳子(或绳索)组成。

滑轮通常是一个圆筒形的轮子,中间有一个凹槽,绳子可以放在凹槽里。

当施加力量拉动绳子时,滑轮会转动,从而改变施力的方向和大小。

滑轮组的省力原理可以用以下公式来描述:F1 d1 = F2 d2。

其中,F1是施加在绳子上的力,d1是施力的方向和滑轮的移动方向之间的夹角。

F2是滑轮对物体施加的力,d2是物体的移动方向。

根据这个公式,我们可以看出,当滑轮组的滑轮数量增加时,施加在绳子上的力会减小,从而达到省力的效果。

滑轮组的省力原理还可以通过机械优势原理来解释。

机械优势是指在机械系统中,通过改变力的方向或大小来改变工作的效果。

滑轮组通过改变施力的方向和大小,使得我们可以用较小的力量来克服较大的阻力,从而达到省力的效果。

除了省力之外,滑轮组还可以改变力的方向。

例如,当我们需要向上提起一个重物时,可以利用滑轮组将施力的方向改为向下,从而达到更容易提起重物的效果。

总的来说,滑轮组的省力原理是基于牛顿运动定律和机械优势原理的。

通过改变力的方向和大小,滑轮组可以达到省力和改变力的方向的效果。

这使得滑轮组成为了一种非常重要的简单机械,被广泛应用在各种领域中。

在日常生活中,我们可以看到很多应用了滑轮组省力原理的场景。

比如,吊车、绞盘、登山用具等都是利用滑轮组来达到省力的效果。

因此,了解滑轮组省力原理对我们理解和应用这些工具都是非常有帮助的。

总之,滑轮组的省力原理是通过改变力的方向和大小来达到省力和改变力的方向的效果。

它是基于牛顿运动定律和机械优势原理的,被广泛应用在各种领域中。

对于我们理解和应用相关工具都是非常有帮助的。

常见的滑轮有哪些,哪种最省力

常见的滑轮有哪些,哪种最省力

常见的滑轮有哪些,哪种最省力滑轮是一个周边有槽,能够绕轴转动的小轮。

由可绕中心轴转动有沟槽的圆盘和跨过圆盘的柔索(绳、胶带、钢索、链条等)所组成的可以绕着中心轴旋转的简单机械叫做滑轮。

滑轮有两种:定滑轮和动滑轮,组合成为滑轮组。

定滑轮。

使用时,滑轮的位置固定不变;定滑轮实质是等臂杠杆,不省力也不费力,但可以改变作用力方向。

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。

定滑轮在工作时,滑轮的轴固定不动,使定滑轮吊起物体时,只是为了改变力的作用方向,使达到操作方便的目的。

动滑轮。

使用时,滑轮随重物一起移动;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。

动滑轮向上提绳子可以将重物和挂着重物的动滑轮一起提到最高处。

相比于所提升的重物动滑轮通常很轻,其所受重力可以忽略。

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。

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。

滑轮省力的原理

滑轮省力的原理

滑轮省力的原理
滑轮是一种简单机械装置,用于改变力的方向和大小,从而减小力的大小。

滑轮通常由一个圆盘形的轮和一个固定在轮上的轮轴组成。

当一个绳或链被放在滑轮轮槽中,就形成了滑轮组。

滑轮组可以分为固定滑轮和移动滑轮两种类型。

滑轮的省力原理基于力的平衡和机械优势的概念。

当一个绳或链被放在固定滑轮和移动滑轮上时,施加在绳上的拉力分布在整个绳长上。

根据力的平衡原理,滑轮系统中的拉力大小相等。

在滑轮系统中,移动滑轮的优势在于改变了力的方向。

当我们需要向上举起一个重物时,需要施加与重力大小相等的力。

通过使用固定滑轮和移动滑轮,我们可以改变力的方向,将向下的重力拉力转化为向上的力,从而使举起重物变得更容易。

除了改变力的方向,滑轮系统还可以改变力的大小。

根据机械优势原理,滑轮系统的力比可以用滑轮数量来计算。

当滑轮数量增加时,力比也相应增加。

举例来说,如果一个滑轮组由三个滑轮组成,那么力比就是3。

这意味着,我们只需要施加总
重力的1/3大小的力就可以举起重物。

总而言之,滑轮通过改变力的方向和大小,实现了力的减小。

这种原理使得滑轮成为一种省力的机械装置,被广泛应用于各种领域,如建筑工程、运输和机械设备等。

备战中考物理滑轮组的省力问题(大题培优易错试卷)

备战中考物理滑轮组的省力问题(大题培优易错试卷)

一、初中物理滑轮组的省力问题1.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1000J ③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【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】由题意物体所受的重力80kg 10N/kg=800N G m g ==⨯物物物体上升的高度1m h =,此时滑轮组做的有用功为=h 800N 1m 800J W G ⋅=⨯=物有根据机械效率公式=100%=80%W W η⨯有总有,总功为800J===1000J 80%W W η有总 而=W W W +总额有有==1000J 800J=200J W W W --额总有又因为=W G h ⋅额动可得200J=200N 1mW G h==额动 ①②均正确。

机械能是动能和势能的总和,当重物匀速上升过程中,动能不变,势能增加,它的机械能增大,③正确。

若要滑轮组的机械效率达到90%,由效率公式有=100%90%1(g g)33W m gh W m m h η⨯=+⋅有物总物动=化解可得当=9m m 物动时,滑轮组的效率能到达90%,则若增大重物A 的质量,用此滑轮组匀速拉起重物时,机械效率能达到90%,④错误。

故选C 。

2.用一个动滑轮将重为8N 的物体匀速提高1m ,所用竖直向上的拉力为5N ,则动滑轮的机械效率为____%;用此动滑轮将重为18N 物体也提高1m 时,所做的总功是_______J 。

(不计绳重和摩擦) 【答案】80 20 【解析】 【分析】使用动滑轮,承担物重的绳子股数n =2,绳子末端移动的距离s =2h ,有用功就是将物体提升对物体做的功(W Gh =有),拉力F 做的功为总功(W Fs =总),再利用机械效率的公式求出动滑轮的机械效率;根据W W W =+总有额求出额外功,不计绳重和摩擦,使用动滑轮做的额外功就是提升动滑轮做的功W G h =额轮,知道提升的高度,可以求出动滑轮重;再利用()1F G G n =+轮物求拉力大小,知道s =2h ,利用功的公式求拉力做的功(总功)大小,根据W Gh =求出有用功,利用效率公式求出此时滑轮组的机械效率。

中考物理滑轮组的省力问题的综合热点考点难点附答案

中考物理滑轮组的省力问题的综合热点考点难点附答案

一、初中物理滑轮组的省力问题1.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【答案】C【解析】【分析】【详解】由题意物体所受的重力 80kg 10N/kg=800N G m g ==⨯物物物体上升的高度1m h =,此时滑轮组做的有用功为=h 800N 1m 800J W G ⋅=⨯=物有 根据机械效率公式=100%=80%W W η⨯有总有,总功为800J ===1000J 80%W W η有总 而=W W W +总额有有==1000J 800J=200J W W W --额总有又因为=W G h ⋅额动可得200J =200N 1mW G h ==额动 ①②均正确。

机械能是动能和势能的总和,当重物匀速上升过程中,动能不变,势能增加,它的机械能增大,③正确。

若要滑轮组的机械效率达到90%,由效率公式有 =100%90%1(g g)33W m gh W m m h η⨯=+⋅有物总物动=化解可得当=9m m 物动时,滑轮组的效率能到达90%,则若增大重物A 的质量,用此滑轮组匀速拉起重物时,机械效率能达到90%,④错误。

故选C 。

2.(1)如图甲所示,图中的装置相当于一个_______(填一种简单机械的名称).(2)如图乙所示,使用此简单机械的主要目的是_______.(3)如图丙所示,橡皮筋两头分别固定在罐子的顶部和底部,中间系一个钩码,就做成了能自动回头的“魔罐”,当将”魔罐“在水平地面上滚出后,还能自动滚回来,这说 明_______.【答案】滑轮组省力机械能之间可以相互转化【解析】【详解】(1)[1]由图甲可知,绳子和木棍组合在一起,起到滑轮组的作用,用较小的力就可以使作用有较大力的两根木棍靠拢,说明使用该滑轮组可以省力;(2)[2]图乙是过盘山公路,盘山公路相当于斜面,山高一定,盘山公路相当于增大了斜面长度,因为在斜面高一定时,斜面越长越省力,所以人们修建盘山公路的目的是为了省力;(3)[3]魔罐在开始滚动的时候,具有动能,滚动的过程中,罐子动能转化为橡皮筋的弹性势能,当动能为零时,弹性势能最大,魔罐开始向回滚动,在魔罐滚回来的过程中橡皮筋弹性势能减小,罐子动能增大,弹性势能转化为动能。

初中物理滑轮知识点总结

初中物理滑轮知识点总结

初中物理滑轮知识点总结1.滑轮组知识点定滑轮特点:(轴固定不动)不省力,但能改变动力的方向.(实质是个等臂杠杆)动滑轮特点:省一半力(忽略摩擦和动滑轮重),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)..滑轮组:1、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.即F=G(G物+G动)/n(G为总重,n为承担重物绳子断数)2、S=nh(n同上,h为重物被提升的高度).3、绕法:n奇一一起始端在动滑轮、n偶——起始端在定滑轮.轮轴:由一个轴和一个大轮组成能绕共同轴线旋转的简单机械;动力作用在轮上省力,作用在轴上费力.斜面:(为了省力)斜面粗糙程度一定坡度越小,越省力.应用:盘山公路、螺旋千斤顶等.。

2.初中物理滑轮知识点1、定滑轮: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。

2、动滑轮:①定义:和重物一起移动的滑轮。

②实质:动滑轮的实质是:动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。

Word文档1③特点:使用动滑轮能省一半的力,但不能改变动力的方向。

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.初三物理滑轮组的主要内容和知识点例如滑轮组一个定滑轮和一个动滑轮,使用滑轮组的目地是为了省力,因为单用定滑轮不能达到省力的效果。

所以一切的问题就在动滑轮上了,可以不用管定滑轮了,简单一点的如果就用一个动滑轮那么它的拉力是物体1/2,但要注意的是绳头方向是向上的,这时动滑轮两侧共有两扎绳子,照此类推,只要数动滑轮上有几扎绳就行了四扎拉力就是1/4,需要注意的是如果绳子固定端Word文档在动滑轮上那么就要多算一扎了。

公式就是,拉方(重力/绳子扎数)+摩擦力,绳头下降或升高的长度二物体上升高度,乘以,绳子扎数。

物理是理科中最难学的,学习的重要方法就是理解它,每个事物存在都是有道理可循的,都是客观存在的这就是物理。

滑轮省力原理

滑轮省力原理

滑轮省力原理
滑轮是一种简化力学系统的器件,利用其独特的结构和运作原理,可以在很大程度上减小人们在执行某些任务时所需要的力量。

滑轮的核心原理是利用滑动接触的优势,将力的方向改变,从而减小所需力的大小。

通过改变力的方向,滑轮可以将原本需要垂直向下施加的力转变为向外的水平力。

这种改变力的方向的特性使得在人们进行物体抬升、拉动和移动等任务时,可以更加轻松省力地完成。

在使用滑轮的过程中,通常会采用多个滑轮组合的方式,形成滑轮组。

滑轮组可以进一步增加省力效果。

在一个滑轮组中,滑轮的数量越多,力的大小就越被分散,每个滑轮所需的力量就越小。

因此,通过增加滑轮的数量,可以进一步减小施加力的大小,使得工作更加轻松。

除了增加滑轮的数量,还可以采用其他辅助措施来进一步提高滑轮的省力效果。

例如,可以使用轴承来减小滑轮的摩擦力,使得滑轮更加顺畅地运转,从而减小所需力的大小。

另外,还可以利用绳子或带子来固定物体,使之与滑轮相连,从而将力传递到滑轮上,进一步减小所需力的大小。

总之,滑轮通过改变力的方向和分散力的作用,实现了力的减小,从而使人们在执行任务时更加轻松省力。

滑轮的运作原理和结构的特点,为人们提供了一个有效的力学工具,广泛应用在各种领域中,为人们的工作和生活带来便利。

中考物理滑轮组的省力问题(大题培优)含答案

中考物理滑轮组的省力问题(大题培优)含答案
【解析】
【分析】
【详解】
小夏对绳子的拉力为
小夏受到绳子的拉力F拉、重力G、地面的支持力F支,因为小夏静止,小夏受到的重力等于拉力加上支持力,则地面的支持力
由于力的作用是相互的,则小夏对地面的压力
受力面积
小夏对地面的压强
3.用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,分别匀速将两个相同的钩码在相同时间内提升相同高度,若不计绳子与滑轮的摩檫,__________装置更省力(选填“甲”或“乙”)。甲装置的机械效率__________乙装置的机械效率(选填“高于”、“低于”或“等于”)。甲图中若钩码总重100N,动滑轮重为20N,不计摩擦及绳重,若工人将绳子匀速向上拉6m,则泥桶上升的高度为__________m,滑轮组的机械效率为__________。
【详解】
(1)[1]对由两个动滑轮和两个定滑轮组成的滑轮组,可绕线方法有4股和5股两种,两种方法都达到了省力的目的,但拉力的方向不同,有5股绕线的方法拉力方向向上;有4股绕线的方法拉力方向向下,根据题意可知拉力方向向下,因此从定滑轮上固定,如图所示:
(2)[2]钢丝绳端移动的距离
把“潜龙三号”提升20m拉力做的功
【详解】
[1]物体移动的速度
则滑轮移动的速度
[2]由力的作用是相互的,相互作用力大小相等,方向相反,而物体B受到A的摩擦力与弹簧测力计的拉力是平衡力,大小等于16N,则物体A受到B施加的摩擦力也为16N,方向水平向右。
[3]物体A受到向左的拉力等于地面对A的摩擦力加上物体A受到B施加的摩擦力,即
滑轮为动滑轮,则水平拉力F为
[3]如甲图,泥桶由3股绳子承担,则n=3,s=3h,s=6m,泥桶上升的高度为:
h= s= 6m=2m;

滑轮组省力原理

滑轮组省力原理

滑轮组省力原理
滑轮组省力原理是指通过合理利用滑轮来减小对物体的拉力或推力,实现力的传递和工作的增强。

滑轮组由一个或多个滑轮组成,每个滑轮上有一根绳子或绳索绕过,一端悬挂物体,另一端施加力。

当施加力向下拉时,悬挂物体也被向上提起。

根据滑轮组的不同搭配方式,可以实现不同的力的传递。

滑轮组中,根据滑轮的数量不同,分为一级滑轮组和多级滑轮组。

一级滑轮组由一个滑轮组成,多级滑轮组则由两个或两个以上的滑轮组成。

当滑轮组的滑轮数量增加时,力的传递过程中绳索或绳子的拉力会减小,实现了省力的效果。

滑轮组省力的原理是基于力矩守恒和能量守恒的原理。

在一级滑轮组中,施加的力与所提起的物体的重力之间的关系为:
F × l = W × h
其中,F是施加的力,l是施加力的长度,W是物体的重力,h 是物体的高度。

根据这个关系,当绳子或绳索所绕过的滑轮数量增加时,绳索上受到的力减小,实现了省力的效果。

此外,在滑轮组中,还可以通过改变滑轮组的搭配方式,实现更大程度的力的减小。

例如,在多级滑轮组中,可以将多个滑轮串联起来,使力矩和力的传递更为均匀,从而减小了悬挂物体所需的力。

由于滑轮组省力原理的存在,人们可以通过合理运用滑轮组,减小对物体的拉力或推力,轻松地完成一些重力较大的工作,提高工作效率,减少劳动强度。

滑轮组省力原理

滑轮组省力原理

滑轮组省力原理滑轮组是一种常见的机械装置,用于改变力的方向和大小,实现力的省力传递。

其工作原理基于滑轮的特殊结构和运动规律。

滑轮组由至少两个滑轮组成,滑轮通常是圆筒形状,在中间有一个凹槽,使绳索或链条可以固定在滑轮上。

滑轮的轴承使滑轮能够自由旋转。

滑轮组的省力原理基于力的平衡和力矩的平衡。

根据牛顿第一定律,当一个物体处于静止状态或匀速直线运动状态下,所有作用在该物体上的力的合力为零。

在滑轮组中,滑轮上绳索或链条两端的力大小相等,方向相反。

假设有一个绳索通过滑轮组,其中一个绳索端点受到一个向下的力F1,另一个绳索端点受到一个向上的力F2。

根据力的平衡,F1和F2大小相等。

根据力矩的平衡,滑轮的力臂长度也相等。

因此,F1和F2的力臂之比等于F1和F2的大小之比。

如果滑轮组中有3个滑轮,那么力臂的长度比就是1:3。

由于力臂长度的增加,力在滑轮组中的传递将更容易。

假设绳索通过一个有3个滑轮的滑轮组,当向下施加一个力F1时,经由滑轮组的力F2将变为原来的1/3。

这意味着滑轮组可以将所需的力减小到原来的1/3,从而实现了力的省力传递。

滑轮组的省力原理在实际生活中有很多应用。

例如,起重机中常用的滑轮组可以减小起重物的重量,从而减小了起重机需要施加的力。

滑轮组还被广泛用于体育器材、建筑工具和机械设备中,以提高工作效率和减轻劳动强度。

总而言之,滑轮组通过利用力的平衡和力矩的平衡,实现了力的省力传递。

其工作原理基于滑轮的结构和运动规律,通过增加力臂长度来减小所需的力。

这一原理在各个领域都有广泛的应用,为人们的工作和生活带来了便利和效益。

2020-2021备战中考物理滑轮组的省力问题(大题培优)

2020-2021备战中考物理滑轮组的省力问题(大题培优)

一、初中物理滑轮组的省力问题1.为了开发和利用深海的资源,我国某科研考察队在远海进行科学实验时,使用母船上的起降设备,将我国最新自主研制的“潜龙三号”无人潜水器,从母船甲板上吊起并降到海面上,如图甲所示,该起降设备利用了液压装置、杠杆、滑轮组等,“潜龙三号”潜水器是我国最新研制的具有高智能的自动巡航潜水器,长3.5米、高1.5米、重1.5吨,可抵达3850米深海连续航行42小时48分钟、航程15682公里。

(1)起降设备中滑轮组的结构示意图如图乙所示,请你用笔画线代表钢丝绳,画出最省力的绕线方法____。

(2)该起降设备若在1min 内将“潜龙三号”匀速提升了20m ,该过程中钢丝绳的拉力由电动机提供,电动机的输出功率是10kW ,则钢丝绳的拉力是多少____?(3)该滑轮组的机械效率是多少____? 【答案】 7500N 50%【解析】【分析】(1)在使用滑轮组提升重物时,既要考虑到它的省力情况,还应注意动力的施力方向。

(2)已知作用在动滑轮上的绳子段数和“潜龙三号”上升的高度,可以得到钢丝绳拉下的长度;已知电动机的输出功率,可以得到拉力做的功;已知拉力做的功和做功时间,利用公式W P t=得到拉力。

(3)根据G mg =和W Gh =有求出有用功,再根据100%η⨯有总W =W 求出该滑轮组的机械效率。

【详解】 (1)[1]对由两个动滑轮和两个定滑轮组成的滑轮组,可绕线方法有4股和5股两种,两种方法都达到了省力的目的,但拉力的方向不同,有5股绕线的方法拉力方向向上;有4股绕线的方法拉力方向向下,根据题意可知拉力方向向下,因此从定滑轮上固定,如图所示:(2)[2]钢丝绳端移动的距离420m 80m s nh ==⨯=把“潜龙三号”提升20m 拉力做的功351010W 60s 610J W Pt ==⨯⨯=⨯钢丝绳的拉力5610J 7500N 80mW F s ⨯=== (3)[3]“潜龙三号”的重力341.510kg 10N/kg 1.510N G mg ==⨯⨯=⨯有用功451.510N 20m 310J W Gh ==⨯⨯=⨯有滑轮组的机械效率55310J 100%100%50%610JW W η⨯=⨯=⨯=⨯有2.如图所示的滑轮组,不计绳重及摩擦。

滑轮组省力原理

滑轮组省力原理

滑轮组省力原理
滑轮组省力原理:
定、动滑轮组装成滑轮组使用时,可以增加与绕过动滑轮的绳子股数,以使阻力可以分担到更多股的绳子上,从而实现省力的目的,但为省力必须付出的代价是:作用在绳子自由端的动力需要移动更远的距离,即费距离。

因为功的原理表明:使用机械时,省力的机械必费距离,省距离的机械必费力,不存在既省力又省距离的机械。

使用中,省力多少和绳子的绕法,决定于滑轮组的使用效果。

动滑轮被几根绳子承担,力就是物体和动滑轮总重的几分之一。

原则是:n为奇数时,绳子从动滑轮为起始。

用一个动滑轮时有三段绳子承担,其后每增加一个动滑轮增加二段绳子。

如:n=5,则需两个动滑轮(3+2)。

n为偶数时,绳子从定滑轮为起始,这时所有动滑轮都只用两段绳子承担。

如:n=4,则需两个动滑轮(2+2)。

其次,按要求确定定滑轮个数,原则是:一个动滑轮一般配一个定滑轮。

力作用方向不要求改变时,偶数段绳子可减少一个定滑轮;要改变力作用方向,需增加一个定滑轮。

2020-2021中考物理专题复习滑轮组的省力问题的综合题附答案

2020-2021中考物理专题复习滑轮组的省力问题的综合题附答案

一、初中物理滑轮组的省力问题1.如图所示,甲滑轮组中滑轮的质量均为m,乙滑轮组中滑轮的质量均为 0.5m,用甲、乙滑轮组分别使重力均为G 的重物在相同时间内匀速上升相同高度h,绳子自由端的拉力分别为F1、F2。

不计绳重和摩擦,则下列判断正确的是()A.拉力F1小于F2B.拉力F1的功率小于F2 的功率C.拉力F1做的功小于拉力F2做的功D.甲滑轮组的机械效率小于乙滑轮组的机械效率【答案】D【解析】【分析】【详解】A.由图知,图甲、图乙滑轮组,n=3,因为不计绳重和滑轮轴处摩擦,所以F1=13(G+G甲)=13(G+mg),F2=13(G+G乙)=13(G+0.5mg)故F1> F2,故A错误;BC.重物在相同时间内匀速上升相同高度 h,则拉力移动距离s相同,拉力做功W1= F1s,W2=F2s故W1> W2,因为做功时间相同,所以拉力F1的功率大于F2 的功率,故BC错误;D.甲滑轮组和乙滑轮组做的有用功相同,G甲>G乙,则甲滑轮组做的额外功多,故甲滑轮组的机械效率小于乙滑轮组的机械效率,故D正确。

故选D。

2.如图所示,在力F作用下使重200 N的物体在水平面上做匀速直线运动,当F=30N时,物体受到的摩擦力_______ N(不计滑轮重力和绳与滑轮间的摩擦);当物体移动4m时,绳子自由端移动的距离_______m。

【答案】60 8【解析】【详解】[1]由图知道,使用动滑轮时,n=2,由于不计滑轮重力和摩擦,所以,绳子自由端的拉力是:12F f =, 即物体受到的摩擦力是:f =2F =2×30N=60N ;[2]由于n=2,所以,当物体移动4m 时,绳子自由端移动的距离是:s =2s 物=2×4m=8m 。

3.如图所示的滑轮组(不计滑轮重、绳与滑轮的摩擦),在拉力 F 的作用下,物体水平向左做匀速直线运动,弹簧测力计的示数为 6N , 则物体受到地面的摩擦力大小为_________N 。

定滑轮省力还是费力

定滑轮省力还是费力

定滑轮省力还是费力定滑轮只能改变力的方向,不省力,也不费力。

动滑轮才省力,滑轮组既能改变力的方向,又能省力。

定滑轮也好,动滑轮也好都是杠杆。

对杠杆来说动力X动力臂=阻力X阻力臂,定滑轮的动力臂和阻力臂相等,所以动力等于阻力。

因此定滑轮不省力。

只改变力的方向。

定滑轮定义使用滑轮时,轴的位置固定不动的滑轮称为定滑轮。

定滑轮不省力,例如2N=2N,但是可以改变力的方向。

属于滑轮原理的应用,和机械功的讨论。

实质上是动力臂等于阻力臂的杠杆。

定滑轮实质是个等臂杠杆,动力臂L1、阻力臂L2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和不省距离的结论,像旗杆顶部的滑轮那样,固定在一个位置转动而不移动的滑轮叫定滑轮。

动滑轮定义使用时,轴随物体一起移动的滑轮叫做动滑轮。

动滑轮可以看做是一个省力杠杆,O为杠杆的支点,滑轮的轴是阻力的作用点。

被提升的物体对轴的作用力是阻力,绳对轮的作用力是动力。

提升重物时,如果两边绳子平行,动力臂为阻力臂的两倍;动滑轮平衡时,动力为阻力的一半。

定滑轮和动滑轮的区别定滑轮和动滑轮都是滑轮,是用来提升重物并能省力的简单机械,不过它们之间也存在一定的区别:1、轴的位置不同:定滑轮的轴的位置是固定不动的,动滑轮的轴的位置则会与被拉物品一起运动。

2、性质不同:定滑轮实质是等臂杠杆,不省力也不费力,但可以改变作用力方向;动滑轮实质上是动力臂为阻力臂二倍的杠杆,省力不省功。

3、作用不同:定滑轮的作用是改变力的方向;动滑轮的作用则是省力。

定滑轮和动滑轮的应用定滑轮:工地里用的起降机,家用电梯,升旗,窗帘,搬米。

动滑轮:装修时墙外吊人,船帆,缆车,吊车,工地里用的。

滑轮组:吊臂,升降机,起重机,卷扬机,等。

中考物理试题调研95(滑轮组省力情况判断)

中考物理试题调研95(滑轮组省力情况判断)

中考物理题型详解题型95滑轮组省力情况判断母题探究典例483在下列所示各个图中,物重G都为1 2 N,当物体静止时,拉力F各是多少?(不计摩擦和机械重)F1 =__ N F2 =__ N F3 =__ N F4=__ NF1的大小可以通过杠杆平衡条件求得;图乙中都是定滑轮,所以F2=G=12 N;图丙中有一个动滑轮,有2段绳子吊着物体,所以F3= G/2=6 N;图丁中的滑轮组有3段绳子吊着物体,所以F4=G/3=4 N.【答案】 3 1 2 6 4题型攻略使用滑轮组省力多少由滑轮的组合形式和绕绳方法共同决定,其平衡时动力与阻力之间的关系为F,=F2/n,判断滑轮组的省力情况, 关键是确定n的数值,方法是:设想在动滑轮和定滑轮之间有一条线将它们隔开,则与动滑轮一边相连的绳子股数就是承担重物和动滑轮总重的绳子股数n.在组装时,如果需要的绳子股数是偶数,则从定滑轮的挂钩上开始按顺序由内向外绕;如果需要的绳子股数是奇数,则从动滑轮的挂钩上开始按顺序由内向外绕,可简单记为“奇动偶定”,举一反三典例484用下列简单机械,使重量同为G的物体都处于静止状态,不计摩擦、机械自重及绳的重量,其中用力最小的是【答案】 D典例485如图所示,质量为60 kg的人,站在质量为30 kg的吊篮内,他至少用N的拉力拉住绳子,才能使自己和吊篮在空中保持静止.(g=10 N/kg)解析:人和吊篮的总重力为:G=mg=900 N;设人拉绳子的力为,题图中上方的滑轮为定滑轮,下方的滑轮为动滑拎,由题意列式得:F+F+2F=G,F=G/4=225 N.【答案】 225典例486如图所示为一种手摇升降晾衣架示意图,它由4个定滑轮和两个动滑轮组成,绳子的尾端绕在一个固定在墙壁上的旋轮上,旋转摇柄可以使晾衣架升降.假设在升降过程中衣架横梁保持水平,请回答下列问题:(1)假设衣服和晾衣架(含动滑轮)等的总重是50 N,则静止时绳子拉力是N;(各种摩擦力忽略不计)(2)要使衣架横梁上升1 m ,则绕进旋轮上的绳子长度是 m ;(3)通过增加滑轮,可以使此装置更省力,请你画出正确的绕线方法.【答案】 (1)12.5 (2)4 (3)如图所示,。

滑轮组的省力情况判断

滑轮组的省力情况判断
滑轮组的省力情况判断
定滑轮虽然能改变力的方向,使我们工作方便 ,但不能省力;
而动滑轮虽然能省一半力,但不能改变力的 方向,使用时经常感觉不便.
于是人们就把定滑轮和动滑轮组合起 来使用,把它们各自的优点结合起来, 这样就组成了滑轮组.
F
F
F
G
G
G
实验结果: 拉力F的大小与吊起动滑轮的绳子股数n有关。
【解析】本滑轮组的结构为一定一动滑轮组,因此有 两种绳子的绕法,始端系在定滑轮上,将有2段绳子承 担摩擦力,始端系在动滑轮上,将有3段绳子承担摩擦 力,因此我们选择后者. 答案:如图所示
滑轮组的省力情况判断
例 如图所示,滑轮重、绳重、摩擦力均忽略 不计,利用两个滑轮提升同一重物,哪种 组合最省力( C )
实验表明,使用滑轮组沿水平方向拉重物时,若动滑 轮重和摩擦不计,动滑轮被几段绳子拉住,所用的力 就是物体与接触面摩擦力的几分之一。即
N
F
F
. . T’=T=3F T=f摩
f摩
F
G
如图所示,拉力F的大小等于

滑轮组装配: 竖直装配F= G物或F= (G物+G′)
水平装配:F=
f摩
绳子自由端移动距离S与物体移动距 离S’的关系:S=nS′
如何判定滑轮组承担物重的绳子股数?
绳子的股数是指“直接承担”物重的绳子股数! 方法一:先看动滑轮的个数(每只动滑
轮由两股绳子承担),再看绳子的自由端是否 承重。绳子自由端上拉承重,下拉不承重。
若最后一段绳子是从动滑轮出来的, 此段计入n;若最后一段绳子是从定滑 出来的,此段绳子不计入n。
滑轮组的绕法
F
FF
F
F
滑轮组的绕法

滑轮省力原理

滑轮省力原理

滑轮省力原理滑轮,又称滑车,是一种简单机械,它由一个固定在支架上的轮子和绕在轮子上的绳索或链条组成。

滑轮的作用是改变力的方向和大小,使得我们可以更轻松地移动重物。

滑轮省力原理是指通过滑轮的设计,可以减小我们施加的力,从而达到省力的效果。

滑轮省力原理的核心在于力的平衡。

当我们施加力拉动绳索或链条时,滑轮会转动,力的大小和方向会发生改变。

根据牛顿第二定律,力的平衡可以通过以下公式来描述:F1 d1 = F2 d2。

其中,F1是我们施加的力,d1是我们施加力的距离,F2是滑轮对重物施加的力,d2是重物移动的距离。

根据这个公式,我们可以看出,当滑轮的数量增加时,F2会减小,从而达到省力的效果。

举个例子来说明滑轮省力原理。

假设有一个重物需要移动,我们可以用一个滑轮组来帮助我们移动这个重物。

如果只用手直接拉动重物,需要施加很大的力才能移动它。

但是,如果我们用滑轮组,将绳索绕在滑轮上,然后再用手拉动绳索,就会发现移动重物变得更加轻松了。

这是因为滑轮组改变了力的方向和大小,使得我们只需要施加较小的力就能移动重物。

滑轮省力原理在日常生活中有着广泛的应用。

比如,吊车、绞车、登山滑轮等工具都是基于滑轮省力原理设计的。

通过这些工具,我们可以轻松地举起重物,完成各种工作。

另外,滑轮省力原理也被运用在健身器材中,比如绳索机、拉力器等,使得用户可以用较小的力量进行训练,达到锻炼肌肉的效果。

总的来说,滑轮省力原理通过改变力的方向和大小,使得我们可以更轻松地移动重物。

它在各个领域都有着重要的应用,为我们的生活和工作提供了便利。

通过深入理解滑轮省力原理,我们可以更好地利用这一原理,设计出更加高效的机械设备,提高工作效率,减少人力消耗。

希望本文能够帮助大家更好地理解滑轮省力原理,为日常生活和工作带来更多的便利。

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滑轮组的省力情况:
使用滑轮组时,滑轮组由几段绳子吊着动滑轮,提起物体所用的力就是物重的几分之一。

滑轮组由几股绳子承担物重:
有几股绳与动滑轮相连,承担物重的绳子的股数n 就是几,而重物上升的高度h与绳子自由端移动的距离s的关系是:s=nh。

如图:在动、定滑轮之间画一条线,将它们分开,只算在动滑轮上的绳子的股数。

例1如图甲、乙滑轮组装置,所有摩擦不计,分别用F1、F2竖直匀速拉动重物G,已知每个滑轮重力为G/2,则力F1和F2之比为( )
A.1:1B.3:2C.2:3D.3:4
解析:当考虑动滑轮的重力,不计摩擦时,
F=,由图中滑轮组的绕线方法可知:
F1=。

答案:C
滑轮组省力情况的判断
1.滑轮组竖放:若不考虑动滑轮自重以及绳、轮摩擦,滑轮组用几股绳子吊着物体,提起
物体所用的动力就是物重的几分之一,即;若考虑动滑轮自重,但忽略摩擦,此式变为F拉
= 。

用“连动法”,弄清直接与动滑轮连接的绳子的根数n,在图甲中我们以重物和动滑轮为研究对象,n=4,有四根绳子承担动滑轮
及重物,所以用力。

同理,分析乙图可知,提起重物及动滑轮的。

2.滑轮组横放:在不考虑绳、轮摩擦时,滑轮组用几股绳拉着物体做匀速直线运动,拉力
大小就是物体所受摩擦力的几分之一,即:。

例1同一物体沿相同的水平地面被匀速移动,如下图所示,托力分别为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( )
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
解析:三种情况下物体与地面的摩擦都相等为f,甲是定滑轮,F甲=f,乙是动滑轮,
,丙是滑轮组,,即
,选B。

例2如图甲所示,物体4在拉力F的作用下做匀速直线运动,弹簧测力计的示数是5N,那么拉力,为_____N,物体A与地面间的摩擦力为_____N。

解析:本题动滑轮的动力施加在转轴上,是一种费力的用法,其实质是动力臂是阻力臂一半的杠杆,要费力,其杠杆示意图如图所示。

答案:10 5
点拨:此题的图可以旋转90。

与常见的动滑轮对比。

•。

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