作用在动滑轮轮轴上的受力分析
沪粤版物理八年级下册第六章第6节《探究滑轮的作用》知识点总结精讲-同步练习 - 答案解析
6.6探究滑轮的作用【联系生活】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转动的简单机械叫做滑轮。
【教学目标】1.知识与技能目标:①知道定滑轮、动滑轮的作用,能区分定滑轮与动滑轮。
②会组装简单实验装置。
③会用杠杆平衡条件分析定滑轮和动滑轮的特点。
2.过程和方法①通过观察,了解滑轮的构造,培养学生观察能力。
②通过探究活动,培养学生研究物理的正确方法。
③通过实验现象和数据的分析,培养学生归纳总结、逻辑推理能力。
3.情感、态度和价值观目标:①通过“升旗”情景,对学生进行爱国主义的教育。
②通过探究活动,激发学生主动获取知识的兴趣和欲望,培养学生乐于探索并善于探索的学习品质。
③通过小组间交流与合作,培养学生团结合作的精神;在定、动滑轮学习的过程中,培养学生发现问题、提出问题、用已知的知识解决问题的能力。
教学重点和难点重点:定滑轮、动滑轮的特点和工作原理。
难点:动滑轮的支点和它的工作原理。
【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、动滑轮和定滑轮在工作过程中,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。
滑轮的受力分析
16.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 200cm2,高 2m 的圆柱形实心物体,已知该物体 的密度为 2.5×103kg/m3,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 0.2m/s 的速度匀速提起时,经多长时间绳子被拉断?(取 g=10N/kg)
例 14.如图所示,置于水平桌面上的物体 A 重 490N,物体 B 重 294N,物体 B 在匀速下降了
40cm 的过程中,拉动物体 A 在水平桌面上匀速移动了一段距离;若用一水平向左的力 F 拉
动物体 A,使物体 A 在 5s 内匀速移动 0.5m(不计动滑轮、
绳 重 以 及 滑 轮 轮 轴 间 摩 擦 ), 则 下 列 说 法 正 确 的 是
(
)
A
A、拉力 F 为 294N,拉力 F 的功率为 29.4W
B、拉力 F 为 147N,拉力 F 的功率为 14.7W
C、物体 A 与桌面的滑动摩擦力为 294N
B
D、绳子拉力对物体 B 所做的功为 73.5J
10.如图所示,物体 A 重 80N,物体 B 重 72N,物体 A 在物体 B 的作
用下向右做匀速直线运动.如果在物体 A 上加一个水平向左的力,
拉动物体 A,使物体 B 以 0.1m/s 的速度匀速上升,则此时拉力 F 及
3s 内拉力 F 所做的功 W 分别是(已知动滑轮重 18N,绳重以及绳与
滑轮之间的摩擦不计)( )
A、F=90N;W=27J
B、F=60N;W=54J
C、F=30N;W=27J
动滑轮的例子
动滑轮的例子动滑轮是一种简单机械装置,由一个轮轴和一圈绕在轮轴上的绳、链或带组成。
它可以改变力的方向和大小,使得人们能够更轻松地进行物体的举起、拉动或悬挂等操作。
下面将以动滑轮为例,详细介绍其工作原理和应用。
一、动滑轮的工作原理1. 力的平衡原理:动滑轮的工作原理基于力的平衡原理。
当一个物体通过滑轮被拉起时,滑轮上的绳子会产生一定的拉力,而这个拉力会平衡物体的重力。
通过改变绳子的方向,可以改变拉力的方向,从而实现力的传递和平衡。
2. 力的放大作用:动滑轮还具有力的放大作用。
当一个物体通过多个滑轮被拉起时,每个滑轮都会增加拉力的方向,使得所需的力量减小。
这种力的放大作用使得人们可以用更小的力气完成更大的工作。
二、动滑轮的应用1. 起重装置:动滑轮广泛应用于吊车、起重机等起重装置中。
通过合理配置滑轮的数量和布局,可以实现重物的平稳举升和悬挂。
2. 登山运动:登山运动中的攀登绳索通常采用动滑轮的原理。
使用动滑轮可以减小攀登者所需的力量,提高攀登的效率。
3. 水井提水:在农村地区,人们常常用动滑轮来提取井水。
通过滑轮的力量放大作用,可以减轻劳动强度,提高取水效率。
4. 车辆维修:在汽车修理厂或维修场所,动滑轮常用于拆卸发动机、变速箱等重型车辆部件。
通过滑轮的力量放大作用,可以减小拆卸时所需的力量,提高维修效率。
5. 舞台装置:在大型演出中,舞台上的装置常常需要使用动滑轮来实现物体的升降、移动等功能。
通过滑轮的力量平衡和放大作用,可以实现舞台效果的流畅转换。
6. 渔网拉扯:在渔民捕鱼时,常常需要使用动滑轮来拉扯渔网。
通过滑轮的力量放大作用,可以减小拉扯渔网所需的力量,提高捕鱼效率。
7. 高空作业:在高空作业中,如建筑工地的搭建和维护,常常需要使用动滑轮来提升人员和物品。
通过滑轮的力量平衡和放大作用,可以实现高空作业的安全和高效进行。
8. 高尔夫球杆:高尔夫球杆的挥杆原理中,也运用了动滑轮的原理。
通过合理利用滑轮的力量放大作用,可以增加挥杆的力量和速度,提高球杆的击球效果。
动滑轮的知识点总结
动滑轮的知识点总结1. 动滑轮的原理动滑轮的原理是利用滑轮的轮轴和滑动物体之间的摩擦力来传递力量。
当施加力量使滑轮转动时,滑轮会通过轮轴传递力量到滑动物体上。
滑动物体受到力量的作用而产生相对运动,从而完成特定的功能,比如吊重物体、传送物品等。
2. 动滑轮的类型动滑轮按照结构和功能可以分为不同的类型,常见的动滑轮包括固定滑轮、活动滑轮、复合滑轮等。
固定滑轮一端固定在支架上,用于改变力的方向;活动滑轮一端固定,另一端可以自由移动,用于减少力的大小;复合滑轮是由多个滑轮组成,可以同时改变力的方向和大小。
3. 动滑轮的应用动滑轮广泛应用于各种机械装置中,例如吊重设备、绳索系统、输送带等。
在吊重设备中,动滑轮起到传递力量和改变力的方向的作用。
在绳索系统中,动滑轮可以通过改变绳索的方向和长度来完成不同的功能。
在输送带中,动滑轮可以使输送带保持稳定,同时也能改变输送带的方向。
4. 动滑轮的特点动滑轮具有简单、易制造、使用方便、传递力量平稳等特点。
它能够通过改变力的方向和大小来完成不同的功能,适用于各种不同的工程需求。
动滑轮的摩擦力可以将作用力传递到滑动物体上,从而实现力的传递。
5. 动滑轮的工作原理动滑轮的工作原理主要是利用其滑动物体和轮轴之间的摩擦力来传递力量。
当施加力量使滑轮转动时,通过轮轴将力量传递到滑动物体上。
滑动物体受到力量的作用而产生相对运动,从而完成特定的功能。
6. 动滑轮的设计原则动滑轮的设计原则包括适当的材料选择、合理的结构设计、充分考虑摩擦力和力量传递等。
适当的材料选择能够确保动滑轮的耐磨性和承载能力,合理的结构设计能够保证动滑轮的稳定和可靠性。
7. 动滑轮的维护保养动滑轮的正常工作需要定期进行维护保养,包括清洁、润滑、检查等。
动滑轮表面要保持清洁,以免灰尘和杂物影响其正常工作;轮轴和滑动物体之间的摩擦部位需要定期润滑,以减少摩擦力;定期检查滑轮的磨损程度,及时更换损坏的部件。
总之,动滑轮是一种简单而有效的机械装置,具有广泛的应用范围和重要的作用。
八年级物理下册同步讲义第8讲-滑轮教师版(知识点、例题、答案与解析)
初二春季讲义滑轮学生姓名:上课时间:知识点1:定滑轮和动滑轮滑轮是一个周边有槽、能绕轴转动的小轮.1.定滑轮:在工作过程中,轴固定不动的滑轮叫做定滑轮.作用:既不省力,也不能省距离,但可以改变力的方向.实质:定滑轮实质上是一个等臂杠杆.用定滑轮提升重物时,动力等于阻力,且动力作用点移动的距离等于物体被提升的高度.2.动滑轮:在工作过程中,轴随着物体一起运动的滑轮为动滑轮.作用:使用动滑轮可以省一半力,但要费一倍距离,不能改变力的方向.实质:动滑轮实质上是一个动力臂为阻力臂2倍的杠杆.用动滑轮提升重物时,动力是物重的12,即12F G=物,但动力作用点移动的距离即绳子自由端移动的距离是物体被提升高度的2倍;若考虑动滑轮的重力,且不计绳重和摩擦,则动力克服的阻力应是物重和动滑轮的重力之和的12,即()12F G G=+动物,动力作用点移动的距离即绳子自由端移动的距离是物体被提升高度的2倍.3.无论竖直还是水平方向的滑轮,都遵循力的关系和距离关系.4.倒置动滑轮:也是费力杠杆,在不计绳重、动滑轮重和摩擦时,动力等于物重或物摩擦力的2倍,且动力作用点移动的距离即绳子自由端移动的距离是物体被提升高度或水平移动距离的12.F 定滑轮本质知识点睛滑轮动滑轮本质F【例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.对这个滑轮的说法,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—个动滑轮,可改变用力的方向D .这是一个定滑轮,可改变用力的方向【答案】D【例2】 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( ) A .20N ;0.4m/s B .20N ;0.1m/s C .5N ;0.4m/sD .5N ;0.1m/s【答案】D【例3】 如图所示,在水平拉力F 的作用下,物体A 匀速向右滑动时,弹簧秤示数为10N ,不计滑轮重及滑轮与绳之间摩擦,则水平拉力F 和物体A 与水平面之间的摩擦力F 的大小分别是( ) A .F =20N ,F =20N B .F =10N ,F =20N C .F =20N ,F =10ND .F =10N ,F =10N 【答案】C【例4】 如图所示,A 重100N ,B 重80N ,不计滑轮重、绳重及摩擦当B 匀速下降时,A 受到的摩擦力是__N .当B 匀速上升时,A 受到的水平向左的拉力__N .【答案】40;80【例5】 同学们共同研究滑轮的特点:(1)他们研究定滑轮特点时,做的实验如甲图所示,据此可证明:使用定滑轮______.(2)他们研究动滑轮特点时,用动滑轮匀速竖直提升重物,如乙图所示.据此可知,使用动滑轮_____.【答案】可以改变力的方向;可以省力.例题精讲课堂检测【例1】国旗的旗杆上装有定滑轮,这是为了()A.省力B.费距离C.省距离D.改变施力方向【答案】D【例2】关于滑轮的说法,正确的是()A.使用定滑轮不省力,是因为它能改变力的方向B.使用定滑轮不省力,是因为它是等臂杠杆C.使用动滑轮不能改变力的方向,是因为它能省一半的力D.使用动滑轮能省一半的力,是因为动力臂是阻力臂的一半【答案】B【例3】(多选)如图所示,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,使物体以相等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距离分别是1S、2S、3S,移动速度分别为v1、v2、v3,不计滑轮摩擦,则()A.1231::2::4F F F=1231::2::4S S S=B.1231::2::4F F F=1234::2::1S S S=C.1234::2::1F F F=1231::2::4v v v=D.1234::2::1F F F=1234::2::1v v v=【答案】B【例4】如图所示,物体A重20N,滑轮重2N,物体B重12N,则弹簧测力计的读数和A对地面的压力为()A.12N20N B.26N12N C.24N20N D.26N8N【答案】D知识点2:滑轮组1.定义:滑轮组是由动滑轮和定滑轮共同组成的.作用:可以达到既省力,又能改变力的方向的目的,但要多费距离.2.竖直滑轮组:使用滑轮组时,滑轮组用几股绳子吊着物体,提起物体所用的力就是物重的几分之一,即1F Gn=物;若考虑动滑轮的重力,且不计绳重和摩擦,则提起物体所用的力就是物重的几分之一,即()1F G Gn=+动物.水平滑轮组:使用滑轮组时,滑轮组用几股绳子拉着物体,且不计轴摩擦时,拉动物体所用的力就是物体摩擦力的几分之一,即1F fn=物;若考虑轴摩擦,则拉动物体所用的力就不是直接的倍数关系.知识点睛※3.承担重力或摩擦力的绳子段数n 的判定:要确定绳子的段数,可采用“隔离法”,即将定滑轮部分与动滑轮部分隔离开,设想将已给的滑轮组的定滑轮遮住,再数有多少段绳子与动滑轮相连则n 就为多少,这包括拴在动滑轮框架上的和最后从动滑轮引出的拉绳、例如,在右图中,沿虚线将滑轮组隔离为两部分,甲图中与动滑轮相连有4段绳子,所以4GF =;乙图中与动滑轮相连有5段绳子,所以5G F =. ※4.力的关系和距离的关系:①省力情况:1F G n=(滑轮组竖直悬挂重物)、在不计绳重和摩擦阻力下,滑轮组用几段绳子吊着动滑轮和重物,拉力就是它们重力的几分之一;1F f n=(滑轮组水平拉动物体)、在不计绳重和摩擦阻力下,这时滑轮组不是承担物重,而是承担的是拉动物体需要的力,当物体做匀速直线运动时,它等于物体受到的摩擦力,即拉力就是物体所受摩擦力的几分之一.②费距离情况:S nh =.省力为几分之一,那么就要费几倍的距离,即省力是以多移动距离为代价的. 典型受力分析图:※4.根据一定的要求设计滑轮组绕线的方法;①计算:先根据题目中的条件,如绳子能承受的拉力和需要承担的物重计算出需要的绳子段数n (如果计算结果不是整数,一律进上去、例如,计算结果为3.2,则n 取4;②绕线原则:n 为偶数时,绳固定端固定在定滑轮上开始绕线;反之n 为奇数时,绳固定端要固定在动滑轮上开始绕线.绕线顺序由内向外绕,每个滑轮只能绕一次,绳不能相交叉.6.轮轴与斜面1.定义:轮轴是由一个轴和一个大轮组成的简单机械.实质:轮轴实质上是一个可以连续转动的杠杆.当动力作用在轮上,阻力作用在轴上时,转动轮轴,动力小于阻力,此时轮轴是省力杠杆.如:自行车脚踏板是省力轮轴;当动力作用在轴上,阻力作用在轮上时,转动轮轴,阻力小于动力,此时轮轴为费力杠杆.如:自行车后轮与轴上的飞轮是费力轮轴.2.斜面:斜面是一种省力的简单机械.如:向车上装重物时,常用大板搭成一个斜面,把重沿斜面推上去,这样通过斜面搬重物上车比直接将重物提升到车上要轻松得多,使用斜面虽然省力,但是费了距离.【例1】站在顶层上的小化用滑轮组匀速提升重物,请画出绕线方法.站在地面上的小化用滑轮组匀速提升重物,请画出绕线方法.请在图中用笔画线,画出用滑轮组拉动重物最省力的绕法.【答案】略【例2】请在图中用笔画线,画出用滑轮组拉动重物的绕法.【答案】略【例3】如图所示的装置中,不计绳重、轮重和轴摩擦的因素,使物体匀速上升,最省力的是()A B C D【答案】D【例4】如图示,物体做匀速直线运动,拉力F=60牛,不计滑轮和轴的摩擦,则物体受到的摩擦力是()例题精讲A.60牛B.120牛C.20牛D.180牛【答案】D【例5】如图所示,用水平拉力F通过滑轮组(滑轮的质量可忽略,且不计轮与轴间的摩擦)拉动物块A在水平地面上做匀速运动,弹簧测力计的示数如图所示.对物块A施水平向右、大小为9.6N的拉力时,物块A向右匀速运动,此时弹簧测力计的示数为________N.【答案】10.8【例6】工人用一个重10N的动滑轮匀速提起一个90N的重物,不计绳重及摩擦,工人拉绳的力应为()A.15N B.50N C.55N D.100N【答案】B【例7】如图所示,整个装置处于平衡状态,不计滑轮和绳的重量及摩擦;已知A重50N,B重10N,则A受水平面的支持力是()A.10N B.20N C.30N D.50N【答案】C【例8】如图所示,建筑工人用滑轮组提升重为220N的泥桶,动滑轮重为20N,不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重.若工人将绳子匀速向上拉6m,则泥桶上升______m,手拉绳子的力为______N.【答案】2;80【例9】用两个相同的滑轮绕成的滑轮组固定在天花板上,如图所示.当匀速提升物体M时,自由端的拉力F=30N,物体M的速度v=0.1m/s,每个滑轮重10N,忽略绳重和轴摩擦.则下列说法正确的是()A.自由端移动的速度为0.3m/sB.物体M的重力为60NC.天花板受到的拉力为90ND.天花板受到的拉力为100N【答案】D【例10】如图所示,滑轮组下端用细线吊着边长为0.2m的正方体物块,物块放在水平地面上.若用F 1=120N的力竖直向下拉绳子的自由端时,物块对地面的压强为6500Pa,动滑轮重150N,不计绳重和轮与轴的摩擦,取g=10N/kg.则物体重为_______N.【答案】350【例11】如图所示,重为G的物体吊在滑轮C下,不计滑轮质量、绳的质量及摩擦力,为使物体处于静止状态,加在绳子端点的力F=__G.【答案】18【例12】如图所示,质量为70kg的小刚站在高台上通过滑轮组匀速提升货物,小刚拉绳子的速度是9m s,提升货物的质量为100kg,已知滑轮A、B的质量均为4kg,滑轮C的质量为8kg,绳重及滑轮的摩擦均可忽略不计,g取10N/kg.则小刚对高台的压力为______N,货物上升的速度为______m s.【答案】900;1.5【例13】如图所示晾衣装置,每个滑轮重为0.5N,晾衣杆重4N.体重为500N的小明要提升总质量为5.6kg 的三件衣服,他以拉力F竖直向下匀速拉动绳的自由端,此时小明对地面产生的压强为43.210Pa⨯,已知小明与地面的接触面积为150cm2.g取10N/kg.则小明对绳子的拉力为________N.【答案】20【例14】如图,物体A重120N,在重力为BG的物体B的作用下在水平桌面上做匀速直线运动,A与桌面之间的摩擦力为f.如果在A上加一个水平向左大小为180N的拉力F,物体B匀速上升,则下列选项正确的是()(不计摩擦、绳重及滑轮重)A.30N?BG=B.90NBG=C.180Nf=D.90Nf=【答案】D【例15】如图10所示,用24N的水平拉力F拉滑轮,可以使重20N的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动.物体B重10N,弹簧测力计的示数为5N且不变.若不计轮重、弹簧测力计重、绳重和轴摩擦,则地面受到的摩擦力为_______N,滑轮移动的速度为________m s.【答案】7;0.1ABC【例16】(多选)如图所示,重物A放在水平地面上,重物B通过细绳与重物A相连,定滑轮固定在天花板上的O点,重物A所受重力为G A,重物A对地面的压力为F A,重物B所受重力为G B,重物B 所受绳子向上的拉力为F B,定滑轮装置所受总重力为G定,且G A>G B,不计绳重及滑轮摩擦.当整个装置处于静止平衡状态时,下列说法正确的是()A.F A与G A是一对相互作用力B.F A大小等于G A与G B之差C.F B和G B是一对平衡力D.天花板上的O点受到的向下拉力大小等于2G B+G定【答案】BCD【例17】如图所示,吊篮的重力为400N,动滑轮的重力为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()A.218N B.220N C.210N D.236N【答案】C【题1】请在图中用笔画线,画出用滑轮组提升重物最省力的绕法.【答案】略【题2】用一根最多能承受200N的绳子绕在由两个动滑轮和两个定滑轮组成的滑轮组上,不计动滑轮重力、绳重及摩擦,利用此滑轮组最多拉起物体的重力为()A.1000N B.200N C.800N D.600N【答案】A【题3】下面四个图中,物体重力都是G,如不计轮重和摩擦、绳重等因素的影响,使物体匀速上升,拉力最小的是()课堂检测【答案】B【题4】 如图所示,在用滑轮将同一物体沿相同水平地面匀速移动时,拉力分别为F 甲、F 乙、F 丙、F 丁,比较它们的大小(不计滑轮重及滑轮与细绳间的摩擦),正确的是( )A . F 甲>F 乙B .F 乙=F 丙C .F 丙<F 丁D .一样大【答案】B【题5】 如图所示,物体重为40N ,它在水平桌面上匀速运动受到的摩擦力为10N ,不计轴摩擦,则拉力F 是__N .【答案】5【题6】 如下图所示,物重50N ,在水平拉力F 的作用下,使物体A 沿水平地面匀速前进.拉力F 为10N .不计绳和滑轮重及轴摩擦,物体受到的阻力为 N .【答案】20【题7】 如图所示,11000N G =,人的体重2600N G =,人站在地面上拉住绳子使物体在空中静止,若不计摩擦及动滑轮的重,则地面对人的支持力是( )A .600NB .100NC .500ND .0N【答案】B【题8】 如图所示的装置中,每个滑轮重均为50N ,装货托板重20N ,货物A 重100N .体重为800N 的工人利用装置拉着货物A 以0.2m/s 的速度匀速上升.不计绳重和轴摩擦,则工人对地面的压力为_____N ,绳子自由端移动的速度为____m s .【答案】510;0.1【题9】 图9所示装置中,物体A 重20N ,B 重10N ,C 重6N .滑轮甲重3N ,乙重2N .装置平衡时,A 对地的压强跟B 对A 的压强之比为1:1A B P P =:.当物体C 有100cm 3的体积浸入在水中后,A 对地的压强跟B 对A 的压强之比A B ':'P P =⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽.(g =10N/kg )【答案】26:25【题10】 如图所示的滑轮组,物重为G ,每个滑轮重为'G ,为使物体静止,不计摩擦,甲图在绳端的拉力F 1为_____,乙图加在绳端的拉力F 2为_____.【答案】4'7G G -;7'8G G +【题11】 如图所示的装置处于平衡状态,不计滑轮和绳重及摩擦,如果物体的重量分别是1G 和2G ,那么1G 和2G 的关系是( )A .123G G =B .123G G =C .122G G =D .1232G G =【答案】A【题12】 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600N 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30N ,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=690N ,F 乙=660NB .F 甲=900N ,F 乙=975NC .F 甲=690N ,F 乙=975ND .F 甲=900N ,F 乙=660N【答案】B【题13】 如图所示,用12N 的水平拉力F 拉滑轮,使足够长的物体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2N .若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和轴摩擦,则地面受到的摩擦力为_____N ,滑轮移动的速度为___m s . 【答案】4;0.1【题14】 (多选)如图所示,重物A 放在水平地面上,定滑轮B 固定在天花板上的O 点,重物A 所受重力为A G ,定滑轮B 装置所受总重力为G 定.在绳子的自由端施加竖直向上的拉力1F 时,重物A 对地面的压力为A F ,重物A 所受支持力为A N ,此时整个装置处于静止平衡状态,不计绳重及滑轮摩擦.下列说法正确的是( )A .A F 与A G 是一对相互作用力B .A F 大小等于A G 与1F 之差C .A G 和A N 是一对平衡力D .天花板上的O 点受到的向下拉力大小等于12F G +定【答案】BD【题15】 如图所示,滑轮及绳子质量和摩擦都不计,人重1G ,平板重2G ,要使木板处于平衡状态.人用_____力拉绳子,人对板的压力________.F B A【答案】124G G +;1234G G - 【题16】 如图所示,是一套简易升降装置示意图,其上端固定在楼顶,工人用力拉绳子,装置可使人与工作台升至所需高度,装置中滑轮A 、B 、C 的重力分别为100N 、50N 、40N ,人的重力为600N ,当人用100N 的拉力向下拉绳子时,地面对工作台的支持力为450N ,则工作台的重力为______N .(不计绳重和摩擦)【答案】150【作业1】 关于如图中的两类滑轮甲和乙,滑轮重力不计,下列说法正确的是( )A .甲能改变拉力的方向B .甲是等臂杠杆C .甲比乙省力D .甲比乙省距离 【答案】C【作业2】 使用如图所示的装置匀速提起重物所用的拉力中( )A .1F 最大B .2F 最大C .3F 最大D .1F 、2F 、3F 一样大【答案】D【作业3】 请在图中用笔画线,画出用滑轮组提升重物最省力的绕法.【答案】略【作业4】 如图所示,物重为20N ,摩擦不计.绳的一端拴在地面上,用力F 使滑轮匀速上升2m 的过程中(滑轮自重不计),则有( )A .重物上1mB .F 为40NC .重物上升2mD .F 为10N【答案】B【作业5】 为了从竖井中提起重为300N 的重物,工人用一个定滑轮和一个动滑轮组成滑轮组,那么提起重物时所用的最小拉力为(不计滑轮重及摩擦)( )A .50NB .100NC .150ND .300N【答案】B【作业6】 用如图甲乙丙丁所示的装置来提升重物G .若摩擦力和动滑轮重都不计.那么,最费力的是( ) 课后作业A CBA .图甲所示的装置B .图乙所示的装置C .图丙所示的装置D .图丁所示的装置【答案】B 【作业7】 用如图所示的滑轮组提起重为G 的物体,图中a 是弹簧秤,不计滑轮和弹簧秤的重力及轮与轴的摩擦,则( )A .F =G/3,a 的读数等于FB .F =G/2,a 的读数等于FC .F =G/3,a 的读数等于GD .F =G/2,a 的读数等于G 【答案】B【作业8】 如图所示,不计轮与轴的摩擦及滑轮的重力,物体处于平衡状态时( )A .m 1=m 2B .m 1=2m 2C .m 2=2m 1D .m 1=4m 2【答案】B【作业9】 如图所示,滑轮本身质量和摩擦阻力不计,整个系统处于平衡状态.重物1G 、2G 之间的关系是( )A .21G G =B .2132G G =C .212G G =D .2123G G = 【答案】B【作业10】 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3倍,若不计滑轮重、绳子及滑轮装置的摩擦,则B 与地面间的摩擦力为_______N .【答案】75【作业11】 (多选)如图所示,人站在地面上,用大小为F 1的力拉绳子,利用滑轮组拉着物体在水中匀速上升(物体未露出水面),已知人所受的重力为G 1,物体所受的重力为G 2,人对地面的压力为N ,地面对人的支持力为N ',绳子给物体的拉力为F 2,下列描述正确的是( )A .G 1的大小等于F 1跟N 大小之和B .G 1跟N 是一对相互作用力C .G 2和F 2是一对平衡力D .F 1跟绳子拉人的力是一对相互作用力【答案】AD【作业12】 如图所示,滑轮重和摩擦忽略不计,体重为500N 的人站在升降平台上拉绕过定滑轮的绳子,平台重100N,要使人和平台匀速向上运动,人拉绳的力应为_____N.【答案】120【作业13】如图所示,装置中,站在地面上的人体重为600N,绕过滑轮B的绳子的一端系在人的腰上,用手拉住绕过滑轮A的另一根绳子的一端,要使人匀速上升,则手拉绳子的力F多大?(A、B滑轮的重、绳子重不计,各处摩擦都不计.)【答案】400N错题本错题题号错误原因。
八年级物理教科版下册《滑轮》
B 重物上升2m, F=40N
C 重物上升1m, F=40N
D 重物上升2m, F=10N
G
用二定二动滑轮组来提
升50N的重物,绳自由端拉力
至5N少,为不计1_0_绳N_N重;及若摩1每擦0个N,滑则轮提重
F
升重物时,最多可以省_38_N_N
的力。
G=50N
如图所示,A物体质量为2kg,在 力F作用下沿水平地面做匀速直线 运动,速度为2m/s,弹簧测力计 读数为5N,则拉力F为_5__N,A 受的摩擦力为__1_0_N.
思考题:
一个动滑轮、一个定滑轮,
用F=1/3G来提升物体,请 画出滑轮组。
F2
还有其他的绕法吗
F1
轮轴和斜面
F1·R=F2·r
F1 F2
=r R
动力作用在轮上,轮轴是 一个省力杠杆,但费距离。
动力作用在轴上,轮轴又 将起到什么作用
轮轴实质可看做是一个可 以连续转动的杠杆
rR
F1 F2
用滑轮组提升重物,请在图中画出拉力F=G/3的绳子的绕 法. (不计动滑轮、绳重和摩擦)
若物体M重为200牛,当物体沿水平方向
匀速移动时,受到120牛的摩擦力,则拉
力F=
60牛。
练习1
F
G n=2
F
G n=2
F
n=3
G
由一个定滑轮和一个动滑轮组成。
2.若物重100N,一个滑轮重20N,求F
F
动滑轮、滑轮组平移物体
例:用如图所示动滑轮匀速水平拉动重为1000N 的重物,重物受到水平地面的摩擦力为500N,不 计滑轮重与摩擦,所需拉力F=_____N。当物体 移动1m时,绳子自由端拉过的距离是多少
滑轮相关地受力分析报告
实用文档滑轮相关的受力分析一.选择题(共7小题)1.(2012•义乌市)如图所示,光滑的地面上有一足够长的木板,在木板的右端固定着一个滑轮(不计绳与滑轮间的摩擦),木板上面放置一个小木块,小木块一端连接着弹簧测力计.当拉力F为5牛时,木板向右做匀速直线运动,然后把拉力增大到10牛时,下列分析正确的是()2.如图所示,体重为510N的人,用滑轮组拉重500N的物体A沿水平方向以0.02m/s的速度匀速运动.运动中物体A受到地面的摩擦阻力为200N.动滑轮重为20N(不计绳重和摩擦,地面上的定滑轮与物体A相连的绳子沿水平方向,地面上的定滑轮与动滑轮相连的绳子沿竖直方向,人对绳子的拉力与对地面的压力始终竖直向下且在同一直线上,).则下列计算结果中,错误的是()3.如图所示滑轮组,所吊的货物重为490N,若将货物拉上去,站在地面上的人的拉力至少为()N(不计滑轮重、绳重及摩擦).N4.如图所示,滑轮组的下面挂一重1200N的木箱A,当拉力F增大到300N时,木箱仍静止在水平地面上,不计滑轮重,此时地面对木箱的支持力是()5.用如图所示滑轮组拉起G=100N的重物,不计轮与轴的摩擦和滑轮的重力,拉力F为()6.如图所示,图中的甲、乙两个物体处于静止状态.甲、乙的密度之比ρ甲:ρ乙=2:1,质量之比m甲:m乙=4:5,且乙的质量为500g.若不计绳重、轮重和摩擦,g取10N/kg,则下列说法正确的是()7.如图所示,物体A重80N,物体B重72N,物体A在物体B的作用下向右做匀速直线运动.如果在物体A上加一个水平向左的力,拉动物体A,使物体B以0.1m/s的速度匀速上升,则此时拉力F及3s内拉力F所做的功W分别是(已知动滑轮重18N,绳重以及绳与滑轮之间的摩擦不计)()二.填空题(共9小题)8.如图所示,长木板B放在粗糙水平面上,物块A放在长木板B上,细绳拴在A上,跨过定滑轮后又拴在B上.已知A的质量为2kg,B的质量为1kg.A、B之间的摩擦力为A重的0.2倍,现在B上施加一个大小为F=17N的水平拉力,恰好能使B向右匀速运动.由此可知长木板B的上表面受到的摩擦力大小为_________N,方向水平向_________,下表面受到的摩擦力大小为_________N.9.如图所示装置中,长木板甲重20N,物体乙重10N.甲、乙之间用一根轻绳通过定滑轮相连,当水平方向的拉力F的大小为6N时,长木板甲恰能在光滑的水平桌面上以v甲=2m/s,向左做匀速直线运动.不计滑轮处摩擦,绳子拉物体乙的功率是_________W.10.如图所示,重为500N的某人站在重为350N的木板上,木板成水平状态,整个装置在空中保持静止,每个滑轮自重为50N,不计摩擦和绳重,则人对木板的压力大小为_________N.11.如图所示,质量为m=60kg的人站在轻质木板的O点上,木板可以绕B端上下转动,OA=2OB.要使木板静止于水平位置,人拉轻绳的力为_________N,人对木板AB的压力为_________N(摩擦阻力不计).12.(2009•北京)如图是小明用滑轮组提升水中物体A的示意图.当物体A完全在水面下被匀速提升的过程中,物体A所受浮力为80N,小明对绳子竖直向下的拉力为F1,水平地面对小明的支持力为N1.当物体A有的体积露出水面且静止时,小明对绳子竖直向下的拉力为F2,水平地面对小明的支持力为N2.已知动滑轮所受重力为120N,小明所受重力为600N,N1:N2=13:12.不计绳重、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力,则物体A所受重力为_________N.13.如图所示,物体甲重12牛.乙重10牛,不计滑轮重时,则A点受到的力是_________牛,B点受到的力是_________牛,物体甲对地面的压力是_________牛.14.如图所示,OB:OA=1:2,物体甲重30N,动滑轮重9N,杠杆重、绳重、绳和滑轮之间的摩擦不计,人需要_________N的力可以拉动物体甲匀速上升.15.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.当工作台停在距地面10m高处时,工人师傅对绳子的拉力为_________N;若工作台从距地面10m高处升到20m高处,工人师傅最少需要做_________J的功.(取g=10N/kg)16.如图,体重500N的人站在吊篮中,吊篮重力G=700N.要将吊篮匀速吊起,不计滑轮、绳重及摩擦.人至少要用_________N的力拉绳.三.解答题(共4小题)17.如图所示,用力F拉400 N的物体在水平地面上做匀速直线运动,重物以10 cm/s的速度移动,物体与地面间的摩擦力是物重的0.2倍,若不计滑轮的重及滑轮与绳的摩擦.(1)弹簧秤的示数为多大?拉力的功率为多大?(2)若考虑滑轮的重及滑轮与绳的摩擦,实际拉绳子的力为32 N,则滑轮组的机械效率为多大?18.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200cm2,高2m的圆柱形实心物体,已知该物体的密度为2.5×103kg/m3,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0.2m/s的速度匀速提起时,经多长时间绳子被拉断?(取g=10N/kg)19.在如图所示中,物体A重50N,物体B重30N,物体A在物体B的作用下向右做匀速直线运动,如果在物体A上加上一个水平向左的力F拉动物体A,使物体B以0.1m/s的速度匀速上升,2s钟内拉力F移动的路程是多少?若物体A受到的摩擦力是物重的0.1倍,则F最少是多大时才能使物体B静止在空中?若物体B匀速上升,则F最少应为多大?(滑轮和绳子的重以及绳子与滑轮之间的摩擦均不计)20.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一点和B点,刚时钢链绕过重15000N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并带有齿轮的轮轴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60kg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?住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?滑轮相关的受力分析参考答案与试题解析一.选择题(共7小题)1.(2012•义乌市)如图所示,光滑的地面上有一足够长的木板,在木板的右端固定着一个滑轮(不计绳与滑轮间的摩擦),木板上面放置一个小木块,小木块一端连接着弹簧测力计.当拉力F为5牛时,木板向右做匀速直线运动,然后把拉力增大到10牛时,下列分析正确的是()2.如图所示,体重为510N的人,用滑轮组拉重500N的物体A沿水平方向以0.02m/s的速度匀速运动.运动中物体A受到地面的摩擦阻力为200N.动滑轮重为20N(不计绳重和摩擦,地面上的定滑轮与物体A相连的绳子沿水平方向,地面上的定滑轮与动滑轮相连的绳子沿竖直方向,人对绳子的拉力与对地面的压力始终竖直向下且在同一直线上,).则下列计算结果中,错误的是()(F==((3.如图所示滑轮组,所吊的货物重为490N,若将货物拉上去,站在地面上的人的拉力至少为()N(不计滑轮重、绳重及摩擦).N4.如图所示,滑轮组的下面挂一重1200N的木箱A,当拉力F增大到300N时,木箱仍静止在水平地面上,不计滑轮重,此时地面对木箱的支持力是()F=FF=5.用如图所示滑轮组拉起G=100N的重物,不计轮与轴的摩擦和滑轮的重力,拉力F为()G=×F×F=6.如图所示,图中的甲、乙两个物体处于静止状态.甲、乙的密度之比ρ甲:ρ乙=2:1,质量之比m甲:m乙=4:5,且乙的质量为500g.若不计绳重、轮重和摩擦,g取10N/kg,则下列说法正确的是()v=:=:=2×G×7.如图所示,物体A重80N,物体B重72N,物体A在物体B的作用下向右做匀速直线运动.如果在物体A上加一个水平向左的力,拉动物体A,使物体B以0.1m/s的速度匀速上升,则此时拉力F及3s内拉力F所做的功W 分别是(已知动滑轮重18N,绳重以及绳与滑轮之间的摩擦不计)()F=(==二.填空题(共9小题)8.如图所示,长木板B放在粗糙水平面上,物块A放在长木板B上,细绳拴在A上,跨过定滑轮后又拴在B上.已知A的质量为2kg,B的质量为1kg.A、B之间的摩擦力为A重的0.2倍,现在B上施加一个大小为F=17N的水平拉力,恰好能使B向右匀速运动.由此可知长木板B的上表面受到的摩擦力大小为4N,方向水平向左,下表面受到的摩擦力大小为9N.9.如图所示装置中,长木板甲重20N,物体乙重10N.甲、乙之间用一根轻绳通过定滑轮相连,当水平方向的拉力F的大小为6N时,长木板甲恰能在光滑的水平桌面上以v甲=2m/s,向左做匀速直线运动.不计滑轮处摩擦,绳子拉物体乙的功率是6W.P=10.如图所示,重为500N的某人站在重为350N的木板上,木板成水平状态,整个装置在空中保持静止,每个滑轮自重为50N,不计摩擦和绳重,则人对木板的压力大小为300N.11.如图所示,质量为m=60kg的人站在轻质木板的O点上,木板可以绕B端上下转动,OA=2OB.要使木板静止于水平位置,人拉轻绳的力为150N,人对木板AB的压力为450N(摩擦阻力不计).===150N12.(2009•北京)如图是小明用滑轮组提升水中物体A的示意图.当物体A完全在水面下被匀速提升的过程中,物体A所受浮力为80N,小明对绳子竖直向下的拉力为F1,水平地面对小明的支持力为N1.当物体A有的体积露出水面且静止时,小明对绳子竖直向下的拉力为F2,水平地面对小明的支持力为N2.已知动滑轮所受重力为120N,小明所受重力为600N,N1:N2=13:12.不计绳重、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力,则物体A所受重力为640N.﹣﹣13.如图所示,物体甲重12牛.乙重10牛,不计滑轮重时,则A点受到的力是5牛,B点受到的力是10牛,物体甲对地面的压力是7牛.F=G=14.如图所示,OB:OA=1:2,物体甲重30N,动滑轮重9N,杠杆重、绳重、绳和滑轮之间的摩擦不计,人需要23N的力可以拉动物体甲匀速上升.=×(=15.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.当工作台停在距地面10m高处时,工人师傅对绳子的拉力为300N;若工作台从距地面10m高处升到20m高处,工人师傅最少需要做9000J的功.(取g=10N/kg)GG=×16.如图,体重500N的人站在吊篮中,吊篮重力G=700N.要将吊篮匀速吊起,不计滑轮、绳重及摩擦.人至少要用400N的力拉绳.F=((三.解答题(共4小题)17.如图所示,用力F拉400 N的物体在水平地面上做匀速直线运动,重物以10 cm/s的速度移动,物体与地面间的摩擦力是物重的0.2倍,若不计滑轮的重及滑轮与绳的摩擦.(1)弹簧秤的示数为多大?拉力的功率为多大?(2)若考虑滑轮的重及滑轮与绳的摩擦,实际拉绳子的力为32 N,则滑轮组的机械效率为多大?)弹簧测力计的示数即绳子末端的拉力=拉力的功率18.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200cm2,高2m的圆柱形实心物体,已知该物体的密度为2.5×103kg/m3,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0.2m/s的速度匀速提起时,经多长时间绳子被拉断?(取g=10N/kg)F=TF=T=×==t==67.5s19.在如图所示中,物体A重50N,物体B重30N,物体A在物体B的作用下向右做匀速直线运动,如果在物体A上加上一个水平向左的力F拉动物体A,使物体B以0.1m/s的速度匀速上升,2s钟内拉力F移动的路程是多少?若物体A受到的摩擦力是物重的0.1倍,则F最少是多大时才能使物体B静止在空中?若物体B匀速上升,则F 最少应为多大?(滑轮和绳子的重以及绳子与滑轮之间的摩擦均不计)的拉力等于G减去摩擦力等于GG=GGG×20.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一点和B点,刚时钢链绕过重15000N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并带有齿轮的轮轴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60kg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?住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?G=15000N+××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。
初中单滑轮受力分析的六种题型
初中单滑轮受力分析的六种题型王伟(云南省会泽县田坝乡中学,云南会泽654219)摘要:滑轮知识是对功、功率知识的延续和对杠杆知识的深化,是学习机械效率的基础,能准确判断、分析单个滑轮的受力情况,是解题的关键和分析滑轮组的前提,但在滑轮位置和动力作用点发生变化时,学生常不能准确地辨析出滑轮的种类、特点及受力情况,将单滑轮的判断及受力题型进行归类、分析和总结,能帮助学生理清解题思路,掌握解题技巧,并能对滑轮组、机械效率的学习及综合能力的提高起到极大的帮助作用。
关键词:单滑轮;判断;受力分析;题型中图分类号:G633.7文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)42-0237-02一、问题研究的现状滑轮一节是人教版初中物理教学中比较重要的内容。
首先,主要是介绍了滑轮的定义、特点、分类和基本计算方法,如何辨别动滑轮和定滑轮,对滑轮的绕线方法、绳子起点及绳子段数的判断,利用图像对比法等方法复习滑轮及滑轮组,求滑轮组中力的方法,剖析学生容易出错的原因;其次,对动滑轮“变态”问题的例析,对“使用定滑轮不省力”的实验研究,利用杠杆平衡的条对滑轮的特点进行分析以及根据滑轮的性质判断滑轮组的受力情况进行了分析并提出了相应的对策。
但对于单滑轮受力题型的分析和归类,均未见相关系统的论述。
而学生在滑轮位置和动力作用点发生变化时,常不能准确地辨析出单滑轮的种类、特点及受力情况,若能将单滑轮的判断及受力题型进行分析和归类,必能帮助学生理清解题思路,掌握解题技巧,并能对滑轮组的分析、机械效率的学习及学生综合能力的提高起到极大的帮助作用。
二、准确判断定滑轮和动滑轮的方法在人教版2012年10月第1版义务教育教科书《物理》八年级下册中对两种滑轮是这样描述的:“旗杆顶部有一个滑轮(图12.2-2甲),它的轴固定不动,这种滑轮叫做定滑轮。
电动起重机吊钩上有一种滑轮(图12.2-2乙),它的轴可以随被吊物体一起运动,这种滑轮叫做动滑轮”。
【单元练】青岛第三十七中学八年级物理下第十二章【简单机械】(答案解析) (2)
一、选择题1.简单机械与人类的生产活动息息相关,以下关于简单机械的说法中不正确的是( ) A .定滑轮一定不省力也不费力B .指甲剪是由两个费力杠杆和一个省力杠杆组成的C .自行车把可以看作一个轮轴,可以省力,但是费距离D .生活中的斜面机械效率达不到100%A 解析:AA .定滑轮的实质是等臂杠杆,在实际生活中要考虑摩擦,将会费力,故A 错误,A 符合题意;B .指甲剪既有省力杠杆也有费力杠杆,但其最终达到省力的目的,故B 正确,B 不符合题意;C .自行车的车把实质是省力杠杆,省力但是费距离,故C 正确,C 不符合题意;D .使用任何机械都要做额外功,所以生活中的斜面机械效率达不到100%,故D 正确,D 不符合题意。
故选A 。
2.如图所示,甲、乙两种方式匀速提升重为80N 的物体,已知滑轮重10N ,绳重和摩擦不计。
则手的拉力F 甲、F 乙及机械效率η甲、η乙的关系正确的是( )A .F F =甲乙 ηη<甲乙B . F F <甲乙 ηη>甲乙C . F F >甲乙 ηη<甲乙D . F F >甲乙 ηη>甲乙D解析:D由题图知,甲滑轮是定滑轮,使用该滑轮不省力,绳重和摩擦不计,则拉力:80N F G ==甲;乙滑轮是动滑轮,使用该滑轮可以省一半的力,绳重和摩擦不计,则拉力:80N 10N42512N F G G +=+==乙动();所以手的拉力大小关系是:F F 甲乙>;两幅图中的有用功都是克服物体重力做的功,设提升高度相同,由W Gh =有可知有用功是相同的;绳重和摩擦不计,在使用动滑轮提升重物时,要克服动滑轮重力做额外功,则乙图中做的总功更多,由机械效率公式100%W W 有总η=⨯可知,有用功相同时,总功越大的,机械效率越小,故ηη>甲乙;故选D 。
3.将一个重为4.5N 的物体沿斜面从底端匀速拉到顶端,已知斜面长1.2m ,高为0.4m ,斜面对物体的摩擦力为1N (物体的大小、空气阻力等可忽略不计).则在上述过程中 A .有用功为5.4J B .额外功为1.8JC .机械效率为60%D .沿斜面向上的拉力大小为2N C解析:CA .把物体沿斜面从底端匀速拉到顶端做的有用功:W 有=Gh =4.5N ×0.4m=1.8J故A 错误;B .把物体沿斜面从底端匀速拉到顶端做的额外功为:W 额=fs =1N ×1.2m=1.2J故B 错误; C .拉力做的总功:W 总=W 额+W 有=1.8J+1.2J=3J ;斜面的机械效率为:1.8100%60%3有用总JJW W η==⨯= 故C 正确;D .由W 总=Fs 可得拉力:3 2.51.2总JN mW F s === 故D 错误.4.如图,小华用滑轮组匀速提升一个重为900N 的物体,人拉绳的力F 为350N ,不计绳重和摩擦,若用这个滑轮组匀速提升2100N 的物体,绳未断裂,人的拉力为( )A .650NB .700NC .750ND .800N C解析:C由图可知,通过动滑轮绳子的段数:n =3,不计绳重和摩擦,绳子自由端拉力:F1=13(G+G动),由此可得动滑轮重:G动=3F1-G=3×350N-900N=150N,当提起2100N物体时,人的拉力:F2=13(G1+G动)=13×(2100N+150N)=750N.故选C.5.如图所示,均匀杠杆上的每一个小格长度都相等,每一个钩码的质量都为m。
初中物理教学中常见错误6--定滑轮、动滑轮的受力平衡V1.5
初中物理教学中常见错误6--定滑轮、动滑轮的受力平衡广州番禺王耀强一、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F BB=√GG2 + GG2− 2GG2cccccccc=GG�2(1−cccccccc)∴ F B随着θ的增大而增大。
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。
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。
八年级物理下册同步讲义第8讲-滑轮学生版(知识点、例题、答案与解析)
初二春季讲义滑轮学生姓名:上课时间:知识点1:定滑轮和动滑轮滑轮是一个周边有槽、能绕轴转动的小轮.1.定滑轮:在工作过程中,轴固定不动的滑轮叫做定滑轮.作用:既不省力,也不能省距离,但可以改变力的方向.实质:定滑轮实质上是一个等臂杠杆.用定滑轮提升重物时,动力等于阻力,且动力作用点移动的距离等于物体被提升的高度.2.动滑轮:在工作过程中,轴随着物体一起运动的滑轮为动滑轮.作用:使用动滑轮可以省一半力,但要费一倍距离,不能改变力的方向.实质:动滑轮实质上是一个动力臂为阻力臂2倍的杠杆.用动滑轮提升重物时,动力是物重的12,即12F G=物,但动力作用点移动的距离即绳子自由端移动的距离是物体被提升高度的2倍;若考虑动滑轮的重力,且不计绳重和摩擦,则动力克服的阻力应是物重和动滑轮的重力之和的12,即()12F G G=+动物,动力作用点移动的距离即绳子自由端移动的距离是物体被提升高度的2倍.3.无论竖直还是水平方向的滑轮,都遵循力的关系和距离关系.4.倒置动滑轮:也是费力杠杆,在不计绳重、动滑轮重和摩擦时,动力等于物重或物摩擦力的2倍,且动力作用点移动的距离即绳子自由端移动的距离是物体被提升高度或水平移动距离的12.F 定滑轮本质知识点睛滑轮动滑轮本质F【例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.对这个滑轮的说法,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—个动滑轮,可改变用力的方向D .这是一个定滑轮,可改变用力的方向【例2】 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( ) A .20N ;0.4m/s B .20N ;0.1m/s C .5N ;0.4m/sD .5N ;0.1m/s【例3】 如图所示,在水平拉力F 的作用下,物体A 匀速向右滑动时,弹簧秤示数为10N ,不计滑轮重及滑轮与绳之间摩擦,则水平拉力F 和物体A 与水平面之间的摩擦力F 的大小分别是( ) A .F =20N ,F =20N B .F =10N ,F =20N C .F =20N ,F =10ND .F =10N ,F =10N【例4】 如图所示,A 重100N ,B 重80N ,当B 匀速下降时,不计绳重、滑轮重及轴摩擦,A 受到的摩擦力是__N .当B 匀速上升时,A 受到的水平向左的拉力__N .【例5】 同学们共同研究滑轮的特点:(1)他们研究定滑轮特点时,做的实验如甲图所示,据此可证明:使用定滑轮_________. (2)他们研究动滑轮特点时,用动滑轮匀速竖直提升重物,如乙图所示.据此可知,使用动滑轮_____.【例1】 国旗的旗杆上装有定滑轮,这是为了( )例题精讲课堂检测A.省力B.费距离C.省距离D.改变施力方向【例2】关于滑轮的说法,正确的是()A.使用定滑轮不省力,是因为它能改变力的方向B.使用定滑轮不省力,是因为它是等臂杠杆C.使用动滑轮不能改变力的方向,是因为它能省一半的力D.使用动滑轮能省一半的力,是因为动力臂是阻力臂的一半【例3】(多选)如图所示,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,使物体以相等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距离分别是1S、2S、3S,移动速度分别为v1、v2、v3,不计滑轮摩擦,则()A.1231::2::4F F F=1231::2::4S S S=B.1231::2::4F F F=1234::2::1S S S=C.1234::2::1F F F=1231::2::4v v v=D.1234::2::1F F F=1234::2::1v v v=【例4】如图所示,物体A重20N,滑轮重2N,物体B重12N,则弹簧测力计的读数和A对地面的压力为()A.12N20N B.26N12N C.24N20N D.26N8N知识点2:滑轮组1.定义:滑轮组是由动滑轮和定滑轮共同组成的.作用:可以达到既省力,又能改变力的方向的目的,但要多费距离.2.竖直滑轮组:使用滑轮组时,滑轮组用几股绳子吊着物体,提起物体所用的力就是物重的几分之一,即1F Gn=物;若考虑动滑轮的重力,且不计绳重和摩擦,则提起物体所用的力就是物重的几分之一,即()1F G Gn=+动物.水平滑轮组:使用滑轮组时,滑轮组用几股绳子拉着物体,且不计轴摩擦时,拉动物体所用的力就是物体摩擦力的几分之一,即1F fn=物;若考虑轴摩擦,则拉动物体所用的力就不是直接的倍数关系.※3.承担重力或摩擦力的绳子段数n的判定:要确定绳子的段数,可采用“隔离法”,即将定知识点睛滑轮部分与动滑轮部分隔离开,设想将已给的滑轮组的定滑轮遮住,再数有多少段绳子与动滑轮相连则n 就为多少,这包括拴在动滑轮框架上的和最后从动滑轮引出的拉绳、例如,在右图中,沿虚线将滑轮组隔离为两部分,甲图中与动滑轮相连有4段绳子,所以4G F =;乙图中与动滑轮相连有5段绳子,所以5GF =.※4.力的关系和距离的关系:①省力情况:1F G n=(滑轮组竖直悬挂重物)、在不计绳重和摩擦阻力下,滑轮组用几段绳子吊着动滑轮和重物,拉力就是它们重力的几分之一;1F f n=(滑轮组水平拉动物体)、在不计绳重和摩擦阻力下,这时滑轮组不是承担物重,而是承担的是拉动物体需要的力,当物体做匀速直线运动时,它等于物体受到的摩擦力,即拉力就是物体所受摩擦力的几分之一.②费距离情况:S nh =.省力为几分之一,那么就要费几倍的距离,即省力是以多移动距离为代价的. 典型受力分析图:※4.根据一定的要求设计滑轮组绕线的方法;①计算:先根据题目中的条件,如绳子能承受的拉力和需要承担的物重计算出需要的绳子段数n (如果计算结果不是整数,一律进上去、例如,计算结果为3.2,则n 取4;②绕线原则:n 为偶数时,绳固定端固定在定滑轮上开始绕线;反之n 为奇数时,绳固定端要固定在动滑轮上开始绕线.绕线顺序由内向外绕,每个滑轮只能绕一次,绳不能相交叉.6.轮轴与斜面1.定义:轮轴是由一个轴和一个大轮组成的简单机械.实质:轮轴实质上是一个可以连续转动的杠杆.当动力作用在轮上,阻力作用在轴上时,转动轮轴,动力小于阻力,此时轮轴是省力杠杆.如:自行车脚踏板是省力轮轴;当动力作用在轴上,阻力作用在轮上时,转动轮轴,阻力小于动力,此时轮轴为费力杠杆.如:自行车后轮与轴上的飞轮是费力轮轴.2.斜面:斜面是一种省力的简单机械.如:向车上装重物时,常用大板搭成一个斜面,把重沿斜面推上去,这样通过斜面搬重物上车比直接将重物提升到车上要轻松得多,使用斜面虽然省力,但是费了距离.【例1】站在顶层上的小化用滑轮组匀速提升重物,请画出绕线方法.站在地面上的小化用滑轮组匀速提升重物,请画出绕线方法.请在图中用笔画线,画出用滑轮组拉动重物最省力的绕法.【例2】请在图中用笔画线,画出用滑轮组拉动重物的绕法.【例3】如图所示的装置中,不计绳重、轮重和轴摩擦的因素,使物体匀速上升,最省力的是()A B C D【例4】如图示,物体做匀速直线运动,拉力F=60牛,不计滑轮和轴的摩擦,则物体受到的摩擦力是()A.60牛B.120牛C.20牛D.180牛例题精讲【例5】如图所示,用水平拉力F通过滑轮组(滑轮的质量可忽略,且不计轮与轴间的摩擦)拉动物块A在水平地面上做匀速运动,弹簧测力计的示数如图所示.对物块A施水平向右、大小为9.6N的拉力时,物块A向右匀速运动,此时弹簧测力计的示数为________N.【例6】工人用一个重10N的动滑轮匀速提起一个90N的重物,不计绳重及摩擦,工人拉绳的力应为()A.15N B.50N C.55N D.100N【例7】如图所示,整个装置处于平衡状态,不计滑轮和绳的重量及摩擦;已知A重50N,B重10N,则A受水平面的支持力是()A.10N B.20N C.30N D.50N【例8】如图所示,建筑工人用滑轮组提升重为220N的泥桶,动滑轮重为20N,不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重.若工人将绳子匀速向上拉6m,则泥桶上升______m,手拉绳子的力为______N.【例9】用两个相同的滑轮绕成的滑轮组固定在天花板上,如图所示.当匀速提升物体M时,自由端的拉力F=30N,物体M的速度v=0.1m/s,每个滑轮重10N,忽略绳重和轴摩擦.则下列说法正确的是()A.自由端移动的速度为0.3m/sB.物体M的重力为60NC.天花板受到的拉力为90ND.天花板受到的拉力为100N【例10】如图所示,滑轮组下端用细线吊着边长为0.2m的正方体物块,物块放在水平地面上.若用F 1=120N的力竖直向下拉绳子的自由端时,物块对地面的压强为6500Pa,动滑轮重150N,不计绳重和轮与轴的摩擦,取g=10N/kg.则物体重为_______N.【例11】如图所示,重为G的物体吊在滑轮C下,不计滑轮质量、绳的质量及摩擦力,为使物体处于静止状态,加在绳子端点的力F=__G.【例12】如图所示,质量为70kg的小刚站在高台上通过滑轮组匀速提升货物,小刚拉绳子的速度是9m s,提升货物的质量为100kg,已知滑轮A、B的质量均为4kg,滑轮C的质量为8kg,绳重及滑轮的摩擦均可忽略不计,g取10N/kg.则小刚对高台的压力为______N,货物上升的速度为______m s.【例13】如图所示晾衣装置,每个滑轮重为0.5N,晾衣杆重4N.体重为500N的小明要提升总质量为5.6kg 的三件衣服,他以拉力F竖直向下匀速拉动绳的自由端,此时小明对地面产生的压强为43.210Pa⨯,已知小明与地面的接触面积为150cm2.g取10N/kg.则小明对绳子的拉力为________N.【例14】如图,物体A重120N,在重力为BG的物体B的作用下在水平桌面上做匀速直线运动,A与桌面之间的摩擦力为f.如果在A上加一个水平向左大小为180N的拉力F,物体B匀速上升,则下列选项正确的是()(不计摩擦、绳重及滑轮重)A.30N?BG=B.90NBG=C.180Nf=D.90Nf=【例15】如图10所示,用24N的水平拉力F拉滑轮,可以使重20N的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动.物体B重10N,弹簧测力计的示数为5N且不变.若不计轮重、弹簧测力计重、绳重和轴摩擦,则地面受到的摩擦力为_______N,滑轮移动的速度为________m s.【例16】(多选)如图所示,重物A放在水平地面上,重物B通过细绳与重物A相连,定滑轮固定在天花板上的O点,重物A所受重力为G A,重物A对地面的压力为F A,重物B所受重力为G B,重物B 所受绳子向上的拉力为F B,定滑轮装置所受总重力为G定,且G A>G B,不计绳重及滑轮摩擦.当整个装置处于静止平衡状态时,下列说法正确的是()ABCA.F A与G A是一对相互作用力B.F A大小等于G A与G B之差C.F B和G B是一对平衡力D.天花板上的O点受到的向下拉力大小等于2G B+G定【例17】如图所示,吊篮的重力为400N,动滑轮的重力为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()A.218N B.220N C.210N D.236N【题1】请在图中用笔画线,画出用滑轮组提升重物最省力的绕法.【题2】用一根最多能承受200N的绳子绕在由两个动滑轮和两个定滑轮组成的滑轮组上,不计动滑轮重力、绳重及摩擦,利用此滑轮组最多拉起物体的重力为()A.1000N B.200N C.800N D.600N【题3】下面四个图中,物体重力都是G,如不计轮重和摩擦、绳重等因素的影响,使物体匀速上升,拉力最小的是()【题4】如图所示,在用滑轮将同一物体沿相同水平地面匀速移动时,拉力分别为F甲、F乙、F丙、F丁,比较它们的大小(不计滑轮重及滑轮与细绳间的摩擦),正确的是()课堂检测A . F 甲>F 乙B .F 乙=F 丙C .F 丙<F 丁D .一样大【题5】 如图所示,物体重为40N ,它在水平桌面上匀速运动受到的摩擦力为10N ,不计轴摩擦,则拉力F 是__N .【题6】 如下图所示,物重50N ,在水平拉力F 的作用下,使物体A 沿水平地面匀速前进.拉力F 为10N .不计绳和滑轮重及轴摩擦,物体受到的阻力为 N .【题7】 如图所示,11000N G =,人的体重2600N G =,人站在地面上拉住绳子使物体在空中静止,若不计摩擦及动滑轮的重,则地面对人的支持力是( )A .600NB .100NC .500ND .0N【题8】 如图所示的装置中,每个滑轮重均为50N ,装货托板重20N ,货物A 重100N .体重为800N 的工人利用装置拉着货物A 以0.2m/s 的速度匀速上升.不计绳重和轴摩擦,则工人对地面的压力为_____N ,绳子自由端移动的速度为____m s .【题9】 图9所示装置中,物体A 重20N ,B 重10N ,C 重6N .滑轮甲重3N ,乙重2N .装置平衡时,A 对地的压强跟B 对A 的压强之比为1:1A B P P =:.当物体C 有100cm 3的体积浸入在水中后,A 对地的压强跟B 对A 的压强之比A B ':'P P =⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽.(g =10N/kg )【题10】 如图所示的滑轮组,物重为G ,每个滑轮重为'G ,为使物体静止,不计摩擦,甲图在绳端的拉力F 1为_____,乙图加在绳端的拉力F 2为_____.【题11】 如图所示的装置处于平衡状态,不计滑轮和绳重及摩擦,如果物体的重量分别是1G 和2G ,那么1G 和2G 的关系是( )A .123G G =B .123G G =C .122G G =D .1232G G =【题12】 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600N 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30N ,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=690N ,F 乙=660NB .F 甲=900N ,F 乙=975NC .F 甲=690N ,F 乙=975ND .F 甲=900N ,F 乙=660N【题13】 如图所示,用12N 的水平拉力F 拉滑轮,使足够长的物体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2N .若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和轴摩擦,则地面受到的摩擦力为_____N ,滑轮移动的速度为______m s .【题14】 (多选)如图所示,重物A 放在水平地面上,定滑轮B 固定在天花板上的O 点,重物A 所受重力为A G ,定滑轮B 装置所受总重力为G 定.在绳子的自由端施加竖直向上的拉力1F 时,重物A 对地面的压力为A F ,重物A 所受支持力为A N ,此时整个装置处于静止平衡状态,不计绳重及滑轮摩擦.下列说法正确的是( ) A .A F 与A G 是一对相互作用力 B .A F 大小等于A G 与1F 之差C .A G 和A N 是一对平衡力D .天花板上的O 点受到的向下拉力大小等于12F G 定【题15】 如图所示,滑轮及绳子质量和摩擦都不计,人重1G ,平板重2G ,要使木板处于平衡状态.人用_____力拉绳子,人对板的压力________N .【题16】 如图所示,是一套简易升降装置示意图,其上端固定在楼顶,工人用力拉绳子,装置可使人与工作台升至所需高度,装置中滑轮A 、B 、C 的重力分别为100N 、50N 、40N ,人的重力为600N ,当人用100N 的拉力向下拉绳子时,地面对工作台的支持力为450N ,则工作台的重力为______N .(不计绳重和摩擦)【作业1】 关于如图中的两类滑轮甲和乙,滑轮重力不计,下列说法正确的是( )A .甲能改变拉力的方向B .甲是等臂杠杆C .甲比乙省力D .甲比乙省距离课后作业A CBF BA【作业2】 使用如图所示的装置匀速提起重物所用的拉力中( )A .1F 最大B .2F 最大C .3F 最大D .1F 、2F 、3F 一样大【作业3】 请在图中用笔画线,画出用滑轮组提升重物最省力的绕法.【作业4】 如图所示,物重为20N ,摩擦不计.绳的一端拴在地面上,用力F 使滑轮匀速上升2m 的过程中(滑轮自重不计),则有( ) A .重物上1mB .F 为40NC .重物上升2mD .F 为10N【作业5】 为了从竖井中提起重为300N 的重物,工人用一个定滑轮和一个动滑轮组成滑轮组,那么提起重物时所用的最小拉力为(不计滑轮重及摩擦)( )A .50NB .100NC .150ND .300N 【作业6】 用如图甲乙丙丁所示的装置来提升重物G .若摩擦力和动滑轮重都不计.那么,最费力的是( )A .图甲所示的装置B .图乙所示的装置C .图丙所示的装置D .图丁所示的装置【作业7】 用如图所示的滑轮组提起重为G 的物体,图中a 是弹簧秤,不计滑轮和弹簧秤的重力及轮与轴的摩擦,则( ) A .F =G/3,a 的读数等于FB .F =G/2,a 的读数等于FC .F =G/3,a 的读数等于GD .F =G/2,a 的读数等于G【作业8】 如图所示,不计轮与轴的摩擦及滑轮的重力,物体处于平衡状态时( )A .m 1=m 2B .m 1=2m 2C .m 2=2m 1D .m 1=4m 2【作业9】 如图所示,滑轮本身质量和摩擦阻力不计,整个系统处于平衡状态.重物1G 、2G 之间的关系是( )A .21G G =B .2132G G =C .212G G =D .2123G G =【作业10】 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3倍,若不计滑轮重、绳子及滑轮装置的摩擦,则B 与地面间的摩擦力为_______N .【作业11】 (多选)如图所示,人站在地面上,用大小为F 1的力拉绳子,利用滑轮组拉着物体在水中匀速上升(物体未露出水面),已知人所受的重力为G 1,物体所受的重力为G 2,人对地面的压力为N ,地面对人的支持力为N ',绳子给物体的拉力为F 2,下列描述正确的是( ) A .G 1的大小等于F 1跟N 大小之和 B .G 1跟N 是一对相互作用力 C .G 2和F 2是一对平衡力D .F 1跟绳子拉人的力是一对相互作用力【作业12】 如图所示,滑轮重和摩擦忽略不计,体重为500N 的人站在升降平台上拉绕 过定滑轮的绳子,平台重100N ,要使人和平台匀速向上运动,人拉绳的力 应为_____N .【作业13】 如图所示,装置中,站在地面上的人体重为600N ,绕过滑轮B 的绳子的一端系在人的腰上,用手拉住绕过滑轮A 的另一根绳子的一端,要使人匀速上升,则手拉绳子的力F 多大?(A 、B 滑轮的重、绳子重不计,各处摩擦都不计.)错题本错题题号错误原因。
分析滑轮运动 探讨功的定义
分析滑轮运动
探讨功的定义
江苏苏州高新区实验初级中学(215000) 王语益
[摘 要]滑轮及滑轮组是初中物理的重要内容,也是学生容易迷糊的内容。文章结合教学实践,对通过滑轮拉着重物向上、
向下运动的拉力进行比较,找出拉力做功及克服重力做的功,进而完善总功的定义,并推广到斜面、杠杆使重物下降时机械效率的
T′
两种,绳与滑轮之间的摩
T′
擦 为 静 摩 擦 ;滑 轮 转 动
图1
图2
时,滑轮与轮轴之间的摩
擦为滑动摩擦。首先以定滑轮为例,当在力 T1 作用下
使重物匀速上升时,要让滑轮匀速转动,故绳子给滑
轮的摩擦力沿顺时针方向,滑轮给绳子的摩擦力沿逆
时针方向。对绳子进行受力分析知,T2 的大小与物体
重力相等,T1、T2、f 三个力平衡,故有 T2+f=T1。T1>T2,
[关键词]人人通;物理课堂;高效
[中图分类号] G633.7
[文献标识码] A
[文章编号] 1674-6058(2020)08-0042-02
图5
图6
100%;当使重物匀速下降
时,T1'=T2'+f1',T2'=T3'+f2',则 T1′>T2'>T3',η=G/3T3,η>
100%。依旧与之前的结论相悖。比较向上运动与向
下运动的拉力 T3'与 T3 的大小关系,T3'<T3,可以得到
相同的结论,利用滑轮组使重物匀速向上运动比向下
运动施加的拉力更大。实验中可得到相同结论。
表达式。
[关键词]滑轮组;摩擦力;总功;机械效率
滑轮力的分析
其他简单机械拾遗各类复杂机械都是由简单机械组成的,简单机械在实际生活中有普遍的应用,较深切地了解各类简单机械的特点,是后续学习的需要,也是为能更好地效劳生活生产的需要。
一、识别滑轮类型滑轮工作时轴固定不动的是定滑轮。
滑轮工作时轴移动的是动滑轮。
例1 以下图中各滑轮别离是什么滑轮。
图1 图2【解析】滑轮工作时,甲滑轮的轴不是固定的而是随物体一路移动的,因此甲滑轮是动滑轮;乙滑轮的轴是固定不动的因此乙滑轮是定滑轮。
例2以下图中各滑轮别离是什么滑轮。
图3 图4【解析】图甲中A.B均为定滑轮;图乙中C为动滑轮,D为动滑轮。
二、准确把握两种滑轮的特点(注意动滑轮上动力作用的位置)分清理想情形和实际情形的异同:相同点是距离的定量关系不变;不同点是实际情形下要考虑摩擦、绳重和动滑轮的重力。
定滑轮不省力但能改变力的方向,不省距离也不费距离。
动滑轮省一半力但费一倍的距离(动力作用在绳索的自由端是这一结论成立的条件)。
省力或费力的含义是指利用简单机械时的动力与直接(徒手)工作时所需力的大小相较较而言的;一样省距离或费距离也是指利用简单机械时的动力移动的距离与直接(徒手)工作时所需时力移动距离的大小相较较而言的。
例如“利用动滑轮时费一倍的距离”确实是指利用动滑轮提升重物时加在绳索自由端的动力移动的距离是重物移动距离的二倍,动力多移动了一个物体的距离。
例3如图5所示,匀速提升同一重物升高相同的高度h,拉力F1,F2,F3的大小关系是;动力移动的距离s1.s2.s3的大小。
例4如图6,物体重10N,加在绳索自由端的拉力F=5。
2N,滑轮重 N。
例5如图7,滑轮重2N,动力F=22N,那么物体重G物= N;当物体升高h=10cm,那么动力F移动的距离s= 。
此装置中的滑轮是滑轮。
图5 图6 图7【解析】定滑轮不省力也不省距离,因此有F1=F2=F3; s1=s2=s3=h。
同时能够明白,用定滑轮提升一样重的物体,加在绳索自由端的拉力的方向改变,拉力的大小不变(图5)。
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。
专题12 滑轮相关受力分析(解析版)-2021年中考物理力学提优特训专题
中考力学提优特训专题12:滑轮相关受力分析【原题再现】(2020眉山)如图所示,不计动滑轮与绳之间的摩擦和重力,在水平拉力F的作用下,物体M以0.2 m/s的速度向左匀速直线运动,弹簧秤的示数为20 N,以下正确的是()题图①M受到地面的摩擦力为20 N②M受到地面的摩擦力水平向左③拉力F的功率为8 W④M受到的重力与地面对M的支持力是一对平衡力A. ①④B. ①②C. ①③D. ②④【答案】A【解析】由于物体M做匀速直线运动,动滑轮也在做匀速直线运动,对动滑轮进行受力分析,弹簧秤对动滑轮的拉力与物体M对动滑轮的拉力之和等于F,又由于弹簧秤的拉力与物体M 对动滑轮的拉力相等,所以F=20 N+20 N=40 N;①因为M做匀速直线运动,在水平方向上,绳子对M的拉力与地面对M的摩擦力是一对平衡力,所以M受到地面的摩擦力为20 N,①正确;②M受到的摩擦力方向与绳子对M的拉力方向相反,M受到地面摩擦力的方向水平向右,②错误;③动滑轮运动的速度为M运动速度的一半,即v轮=12v M=12×0.2 m/s=0.1 m/s,拉力F的功率为P=Wt=Fst=Fv轮=40 N×0.1 m/s=4 W,③错误;④M受到的重力与地面对M的支持力,这两个力大小相等,方向相反,作用在同一个物体上,且作用在同一条直线上,是一对平衡力,④正确.综上所述,正确的是①④,故选A.【难点突破】一、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。
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)二、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 2G只忽略轮轴间的摩擦则拉力F=12(G物+G动)绳子自由端移动距离S F(或速度v F)=2倍的重物移动的距离S G(或速度v G)三、滑轮组:①定义:定滑轮、动滑轮组合成滑轮组。
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。
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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作用在动滑轮轮轴上的受力分析集团档案编码:[YTTR-YTPT28-YTNTL98-UYTYNN08]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()A.15N B.30N C.60N D.无法判断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)()A.500N B.1000N C.2000N D.无法确定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)A.重物上升2m,F=10N B.重物上升2m,F=40NC.重物上升4m,F=40N D.重物上升4m,F=20N4.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()A.水平拉力F做功是200J B.以滑轮为参照物,物体A是运动的C.物体A前进1m,重力做功200J D.物体A受到的摩擦力为5N5.(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()A.20N;0.4m/s B.20N;0.1m/sC.5N;0.4m/s D.5N;0.1m/s6.(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()A.50N0.4m/s B.50N0.1m/s C.200N0.4m/s D.200N0.1m/s7.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()A.0.25m/s B.1m/s C.0.5m/s D.无法确定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()A.24牛B.21牛C.12牛D.11.5牛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()A.F=5N,F向上的速度是0.2m/s B.F=7N,F向上的速度是0.2m/sC.F=6N,F向上的速度是0.8m/s D.F=22N,F向上的速度是0.2m/s10.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()A.0.8m/s,160N B.0.8m/s,40NC.0.4m/s,160N D.0.2m/s,40N11.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()A.101N B.111NC.21N D.20N12.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()A.B均为定滑轮,F=20N B.B均为动滑轮,F=5.5NC.A为定滑轮、B为动滑轮,F=10.5N D.A为定滑轮、B为动滑轮,F=9.5N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_________ 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.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.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()A.15N B.30N C.60N D.无法判断考点:动滑轮拉力的计算;二力平衡条件的应用;动滑轮及其工作特点。
分析:要解答本题需掌握:动滑轮的特殊的使用方法,即拉力是物体和地面摩擦力的二分之一.解答:解:根据动滑轮的特点知:滑轮受到向左的力有:物体与地面的摩擦力和固定的绳子对滑轮的拉力,且这两个力大小相等.由于拉力F等于30N,故f=F=15N故选A.点评:本题主要考查学生对动滑轮的工作特点的了解和掌握,是一道基础题.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)()A.500N B.1000N C.2000N D.无法确定考点:动滑轮拉力的计算。
专题:计算题。
分析:由图可知,使用的是动滑轮,F=2f,知道摩擦力f可求拉力大小.解答:解:如图所示,使用的是动滑轮,∵滑轮重、轮和绳的摩擦不计,∴f=F=×1000N=500N.故选A.点评:本题考查了动滑轮的特点,可以将图形顺时针旋转90°帮助分析.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)A.重物上升2m,F=10N B.重物上升2m,F=40NC.重物上升4m,F=40N D.重物上升4m,F=20N考点:动滑轮拉力的计算;动滑轮及其工作特点。
专题:计算题。
分析:不要受动滑轮常规使用时的结论“使用动滑轮能省一半力”的影响,要看清动滑轮的真正使用方法,再结合题目(图)条件,解决动力与阻力(物重)之间的关系、两个距离之间的关系.解答:解:(1)动力作用在动滑轮的轴上,可见F承担了两段绳子的力,两段绳子的力都等于物体的重力20N,不计轮重、绳重及摩擦,所以F=2G=2×20N=40N;(2)物体上升距离是动滑轮移动距离的2倍,故h=2×2m=4m;故选C.点评:本题考查了动滑轮的特点.注意不要机械地利用使用动滑轮省一半力的结论,要具体问题具体分析.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()A.水平拉力F做功是200J B.以滑轮为参照物,物体A是运动的C.物体A前进1m,重力做功200J D.物体A受到的摩擦力为5N考点:动滑轮拉力的计算;运动和静止的相对性;摩擦力的大小;力做功的必要因素。
专题:图析法。
分析:读图可知,拉力F作用在滑轮的轴上,它由两段绳子共同承担着,一段是弹簧测力计的拉力,一段是重物A的摩擦力.据此,我们可以分析物体的运动情况、力的大小,以及是否做功等.解答:解:A、题目中没有给出拉力F移动的距离是多少,而要想求出它做的功,必须要知道力和物体在力的方向上移动的距离,所以错误;B、以滑轮为参照物,当拉动时,物体A在逐渐向滑轮靠近,因此物体是运动的,所以正确;C、重力的方向是竖直向下的,物体A在重力方向上并没有移动距离,因此重力不做功,所以错误;D、物体A一端与弹簧测力计一端的拉力应该共同承担着拉力F,都应该是5N,当物体A做匀速直线运动时,摩擦力也应为5N,所以正确.故选BD.点评:学会分析在拉动滑轮时,不同位置的受力关系是解决此题的关键.同时,对做功的两个必要条件我们也应该熟知.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()A.20N;0.4m/s B.20N;0.1m/s C.5N;0.4m/s D.5N;0.1m/s考点:动滑轮及其工作特点;动滑轮拉力的计算。
专题:计算题。
分析:要解答本题需掌握:动滑轮特殊使用时,不省力,所用的力是重物重力的2倍,移动距离是重物移动距离的二分之一解答:解:根据题干中图可知:该滑轮动滑轮的特殊使用方法,根据动滑轮的特点可知:F=2G,则G=5N;F移动的距离是物体移动距离的二分之一,故重物A上升速度为0.2m/s,F上升的速度就是0.1m/s.故选D.点评:本题主要考查学生对动滑轮特点的了解和掌握,是一道难题.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()A.50N0.4m/s B.50N0.1m/s C.200N0.4m/s D.200N0.1m/s考点:动滑轮及其工作特点。