6.6 滑轮
考点一 定滑轮、动滑轮及其特点
1.
如图所示:旗杆顶部的装置为 定 滑轮,它的实质是一个 等臂 杠杆,利用它来升国旗可以 改变施力的方向 (选填“省力”“省距离”或“改变施力的方向”)。升旗时,小明将绳子拉下了15 m,则红旗被拉高了 15 m。
2.
如图所示,动滑轮是变形杠杆,其支点是 A ,如果物体重100 N,动滑轮重20 N,绳重和摩擦不计,物体G匀速上升时,拉力F= 60 N。如果绳子的自由端移动距离是4 m,则物体上升的距离是 2 m。
考点二 滑轮组及其特点
3.(多选)建筑工人用图中的装置提升物体,不计摩擦和滑轮自重,下列说法正确的是(B、C)
A.该装置两滑轮均为定滑轮
B.该装置由定滑轮和动滑轮组成
C.使用该装置既能省力,又能改变力的方向
D.使用该装置不能省力,但能省功
4.如图所示为探究滑轮组作用的实验装置,钩码总重6 N。实验时要竖直向上匀速拉动弹簧测力计,由图可知拉力大小为 2.4 N,动滑轮重 1.2 N,将弹簧测力计向上移动15 cm,则钩码上升的高度为 5 cm。(不计一切摩擦及绳重)
5.用滑轮组将陷在泥中汽车拉出来,试在图中画出最省力的绕绳方法。
答:
考点三 轮轴和斜面
6.如图甲所示是自行车把手的示意图,自行车在转弯时,车把手相当于简单机械轮轴中的 轮 (选填“轮”或“轴”),它能起 省力 的作用(选填“省力”或“省距离”)。如图乙所示是某一风景区的盘山公路,之所以要把上山的公路修成这般模样,是因为盘山公路相当于简单机械中的 斜面 ,使用它可以 省力 。
易错点 误认为动滑轮总省一半的力
7.如图所示,某同学用重为10 N的动滑轮匀速提升重为70 N的物体,不计绳重和摩擦,则该同学所用拉力F的可能值是(D)
A.30 N B.35 N C.40N D.45 N
纠错:动滑轮为省力杠杆,当两边绳子平行时,动力臂是阻力臂的两倍,省一半的力;两边绳子不平行时,所需动力大于总重的一半。
8.如图所示,若物体A重1 500 N,物体A与地面间摩擦力是90 N,不计滑轮重和绳与滑轮间摩擦。当绳子自由端移动3 m,用时10 s,则沿水平方向匀速拉动物体A前进时,拉力F= 30 N,绳子自由端移动的速度为 0.3 m/s,物体A移动的距离为 1 m。
9.如图所示是小桂同学“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验装置。
(1)在探究定滑轮工作的特点时,如图乙所示,实验中关于测力计的操作方法正确的是 C ;
A.随意拉动钩码 B.拉着钩码保持静止
C.匀速向下拉动钩码
(2)他按图示提起钩码时,分别测得一组数据如表所示,请你分析:
项目 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 0.98 0.2 0.55 0.4
①比较测力计示数的大小,可知:使用动滑轮的好处是 省力 ;
②比较测力计拉力的方向,可知:使用定滑轮的好处是 可以改变用力的方向 ;
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 费距离 ;
(3)在探究定滑轮工作特点时,按照图乙所示操作,觉得不方便读数,于是把弹簧测力计倒过来,即测力计吊环系在拉绳上,用手拉挂钩,测力计示数会 变小 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
10.如图所示,工人用滑轮组吊起质量为10 kg的箱子,动滑轮重为10 N,箱子10 s 内被匀速竖直提升了2 m,不计绳重和摩擦,g取10 N/kg。求:
(1)工人所施加的拉力是多少
(2)绳子自由端移动的速度是多少
(3)若人的重力为600 N,那么人使用该滑轮组能够提升的最大物重为多少N
解:(1)箱子的重力为:
G物=mg=10 kg×10 N/kg=100 N
由图可知,绕过动滑轮的绳子段数为2段,所以工人所施加的拉力为:F===55 N
(2)绳子自由端移动的距离为:s绳=ns物=2×2 m=4 m
绳子自由端移动的速度为:v绳===0.4 m/s
(3)人对绳子施加的最大拉力不能超过自身的重力,即人对绳子施加的最大拉力为600 N,所以人使用该滑轮组能够提升的最大物重为:G最大=2F最大-G动=
2×600 N-10 N=1 190 N
(冲A+)
11. (思维拓展)如图所示,小明组装了甲、乙两种滑轮,用来提升同一物体,G物=200 N(不计绳重、轮重和摩擦),要使物体竖直匀速提升2 m。下列说法中正确的是 (D)
A.F甲=200 N,并向上移动4 m
B.F甲=100 N,并向上移动2 m
C.F乙=200 N,并向上移动1 m
D.F乙=400 N,并向上移动1 m
【点思路】轴随物体一起运动的滑轮是动滑轮;使用动滑轮能省一半力F=G,但费一半的距离,绳自由端移动的距离s=2h。6.6 滑轮
考点一 定滑轮、动滑轮及其特点
1.
如图所示:旗杆顶部的装置为 滑轮,它的实质是一个 杠杆,利用它来升国旗可以 (选填“省力”“省距离”或“改变施力的方向”)。升旗时,小明将绳子拉下了15 m,则红旗被拉高了 m。
2.
如图所示,动滑轮是变形杠杆,其支点是 ,如果物体重100 N,动滑轮重20 N,绳重和摩擦不计,物体G匀速上升时,拉力F= N。如果绳子的自由端移动距离是4 m,则物体上升的距离是 m。
考点二 滑轮组及其特点
3.(多选)建筑工人用图中的装置提升物体,不计摩擦和滑轮自重,下列说法正确的是(B、C)
A.该装置两滑轮均为定滑轮
B.该装置由定滑轮和动滑轮组成
C.使用该装置既能省力,又能改变力的方向
D.使用该装置不能省力,但能省功
4.如图所示为探究滑轮组作用的实验装置,钩码总重6 N。实验时要竖直向上匀速拉动弹簧测力计,由图可知拉力大小为 N,动滑轮重 N,将弹簧测力计向上移动15 cm,则钩码上升的高度为 cm。(不计一切摩擦及绳重)
5.用滑轮组将陷在泥中汽车拉出来,试在图中画出最省力的绕绳方法。
考点三 轮轴和斜面
6.如图甲所示是自行车把手的示意图,自行车在转弯时,车把手相当于简单机械轮轴中的 (选填“轮”或“轴”),它能起 的作用(选填“省力”或“省距离”)。如图乙所示是某一风景区的盘山公路,之所以要把上山的公路修成这般模样,是因为盘山公路相当于简单机械中的 ,使用它可以 。
易错点 误认为动滑轮总省一半的力
7.如图所示,某同学用重为10 N的动滑轮匀速提升重为70 N的物体,不计绳重和摩擦,则该同学所用拉力F的可能值是( )
A.30 N B.35 N C.40N D.45 N
纠错:动滑轮为省力杠杆,当两边绳子平行时,动力臂是阻力臂的两倍,省一半的力;两边绳子不平行时,所需动力大于总重的一半。
8.如图所示,若物体A重1 500 N,物体A与地面间摩擦力是90 N,不计滑轮重和绳与滑轮间摩擦。当绳子自由端移动3 m,用时10 s,则沿水平方向匀速拉动物体A前进时,拉力F= N,绳子自由端移动的速度为 m/s,物体A移动的距离为 m。
9.如图所示是小桂同学“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验装置。
(1)在探究定滑轮工作的特点时,如图乙所示,实验中关于测力计的操作方法正确的是 ;
A.随意拉动钩码 B.拉着钩码保持静止
C.匀速向下拉动钩码
(2)他按图示提起钩码时,分别测得一组数据如表所示,请你分析:
项目 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 0.98 0.2 0.55 0.4
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 ;
(3)在探究定滑轮工作特点时,按照图乙所示操作,觉得不方便读数,于是把弹簧测力计倒过来,即测力计吊环系在拉绳上,用手拉挂钩,测力计示数会 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
10.如图所示,工人用滑轮组吊起质量为10 kg的箱子,动滑轮重为10 N,箱子10 s 内被匀速竖直提升了2 m,不计绳重和摩擦,g取10 N/kg。求:
(1)工人所施加的拉力是多少
(2)绳子自由端移动的速度是多少
(3)若人的重力为600 N,那么人使用该滑轮组能够提升的最大物重为多少N
(冲A+)
11. (思维拓展)如图所示,小明组装了甲、乙两种滑轮,用来提升同一物体,G物=200 N(不计绳重、轮重和摩擦),要使物体竖直匀速提升2 m。下列说法中正确的是 ( )
A.F甲=200 N,并向上移动4 m
B.F甲=100 N,并向上移动2 m
C.F乙=200 N,并向上移动1 m
D.F乙=400 N,并向上移动1 m
【点思路】轴随物体一起运动的滑轮是动滑轮;使用动滑轮能省一半力F=G,但费一半的距离,绳自由端移动的距离s=2h。
