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第 2 节 滑轮
一、知能演练提升
1.(2017·浙江台州中考)小柯用图中装置提升重力为 400 N 的物体,不计摩擦和滑动自重,下列说法
正确的是( )
A.两个滑轮均为定滑轮
B.人将绳子拉过 1 m,物体也上升 1 m
C.物体匀速上升时,人对绳子的拉力为 200 N
D.使用该装置不能省力,但能改变力的方向
2.某同学在研究动滑轮特点的实验时,进行了正确操作,并记录数据如下表,分析数据后发现,实验
结果与课本中“使用动滑轮能省一半力”的结论不符。面对这一事实,下列做法最不可取的是( )
实验次数 物重 G/N 拉力 F/N
1 1.0 0.65
2 1.5 0.90
3 2.0 1.15
A.与同学分析可能原因
B.实验失败,停止实验
C.改进实验条件,重新实验
D.查阅资料,了解结论的适用条件
3.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 0.2 m/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.20 N 0.4 m/s B.20 N 0.1 m/s
C.5 N 0.4 m/s D.5 N 0.1 m/s
4.(2017·贵州六盘水中考)如图所示,在水平拉力 F 的作用下,使重 300 N 的物体在水平桌面上以
0.1 m/s 的速度匀速运动时,物体与桌面的摩擦力为 60 N(不计绳重、动滑轮重及摩擦),F 及其功率
的大小分别为( )2
A.20 N 2 W B.20 N 6 W
C.60 N 2 W D.30 N 6 W
5.在日常生活中,用 10 N 的拉力不能提起重力为 15 N 的物体的简单机械是( )
A.一个定滑轮 B.一个动滑轮
C.杠杆 D.斜面
6.一辆汽车不小心陷进了泥潭中,司机按如图所示的甲、乙两种方法安装滑轮,均可将汽车从泥潭中
拉出,如果汽车受到的阻力为 1 000 N,则甲图中人匀速拉动汽车的拉力至少为 ,其中比较省
力的是 图。(绳与滑轮间的摩擦不计)
7.(2017·山东济宁中考)
小可在 A 端用如图所示的动滑轮匀速提起 200 N 的水桶,若不计绳重、滑轮重及摩擦,则人拉绳 子 A
端的动力为 N;实际测量 A 端的拉力为 110 N,不计绳重及摩擦,则滑轮重力为 N。
8.如图所示,工人用 240 N 的拉力,在 15 s 的时间内,将重 600 N 的建筑材料提升到 6 m 高的楼顶上,
绳子自由端移动了 m,拉力做的功是 J,拉力的功率是 W。
9.某小组同学研究动滑轮的使用特点,他们先用弹簧测力计缓慢提起钩码,如图甲所示,再分别用重
力不同的动滑轮 A、B、C(GA>GB>GC)缓慢提起相同钩码,如图乙、丙、丁所示。请仔细观察图示的操
作和弹簧测力计的示数,然后归纳得出结论。
(1)比较图甲与乙(或甲与丙,或甲与丁)两图可得
。
(2)比较图乙与丙与丁三图可得
。 3
10.小军同学为了探究使用动滑轮的省力情况,使用了如图所示的实验装置。实验前,小军用弹簧测
力计测得动滑轮的重力为 1.0 N,每个钩码的重力为 0.5 N ;实验过程中,小军多次改变动滑轮所挂钩
码的数量,分别记下每次所挂钩码的重力及对应的弹簧测力计示数,并将其填写在预先设计好的记
录表中(见下表)。
动滑轮重
G0/N 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0
所挂钩码的
重力 G/N 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0
弹簧测力计
示数 F/N 0.8 1.0 1.3 1.5 1.8 2.0 2.3 2.5
分析实验数据可以得出,在忽略摩擦、绳重及实验误差的条件下,弹簧测力计的示数 F 与钩码的重力
G 以及动滑轮的重力 G0 的关系为 ;在动滑轮的重力大于或等于物体的重力的条件
下,使用动滑轮 。
11.用如图所示的滑轮组提升重物,要求绳子自由端移动的速度是物体上升速度的 2 倍,请在图上画
出绕线的方法。
12.电气化铁路的高压输电线,无论在严冬还是盛夏都要绷直,才能使高压线与列车的电极接触良好,
这就必须对高压线施加恒定的拉力。为此,工程师设计了如图甲所示的恒拉力系统,其简化原理图如
图乙所示。实际测量得到每个水泥块的体积为 1.5×10-2 m3,共悬挂 20 个水泥块。已知水泥块的密
度为 2.6×103 kg/m3,g 取 10 N/kg。
(1)请指出图乙中的动滑轮、定滑轮。
(2)每个水泥块的重力是多少?
(3)滑轮组对高压线的拉力是多大?4
第 2 节 滑轮
一、知能演练提升
1.C 解析 该装置由一个动滑轮和一个定滑轮组成,A 错误;使用动滑轮时,物体上升 1 m,则绳子
的自由端会通过 2 m,B 错误;不计摩擦和滑轮自重,使用动滑轮能省一半的力,物体的重力为 400 N,则
拉力为 200 N,C 正确;使用动滑轮能省力,使用定滑轮能改变力的方向,D 错误。故选 C。
2.B 解析 实验结论与理论不符 应与同学分析可能原因,或改进实验条件重新实验,或查阅资料,
了解结论的适用条件,而不能因实验失败而停止实验。
3.D 解析 题图中的是动滑轮,但不是正常使用的动滑轮,力作用在动滑轮上,这时不再是省力
的,而成了费力的简单机械,根据受力分析,F=2G,则 G=5N,滑轮上升的速度是物体上升的速度的一半,
即为 0.1 m/s,故该题选 D。
4.B 解析 由题图可知,与动滑轮相连的绳子段数为 3,则绳端的拉力 F= Ff= ×60 N=20 N;绳子
自由端的速度为 v 绳 =3v 物=3×0.1 m/s=0.3 m/s;则拉力 F 的功率为 P=Fv 绳=20 N×0.3 m/s=6 W。
5.A 解析 本题考查简单机械的作用。使用定滑轮不能省力,而使用动滑轮、杠杆、斜面都可以
省力,故选 A。
6.解析 甲图中滑轮为定滑轮,不能省力,乙图中滑轮为动滑轮,能省一半力。
答案 1 000 N 乙
7.解析 不计动滑轮重、绳重和摩擦,拉力 F= G= ×200 N=100 N。若不计绳重及摩擦,实际测量
A 端的拉力为 110 N 时,根据 F= (G+G 动)得 G 动 =2F-G=2×110 N-200 N=20 N。
答案 100 20
8.解析 绳子自由端移动的距离 s=3h=3×6 m=18 m,拉力做的功 W=Fs=240 N×18 m=4 320 J,拉
力的功率 P= =288 W。
答案 18 4 320 288
9.解析 本题是考查使用动滑轮特点的探究题目,主要是比较使用动滑轮与不使用动滑轮用力大
小的不同以及使用不同重力的动滑轮省力大小的不同,在几幅图中虽然不能读出力的大小,但也可
以从指 针的位置进行一定的描述。
答案 (1)使用动滑轮能省力,但不能 改变力的方向 (2)使用动滑轮提起相同重物时 ,动滑轮的
重力越小,所用的拉力越小
10.解析 本题考查对数据的分析、归纳能力。分析表中实验数据可以得出,弹簧测力计的示数 F
约为钩码的重力 G 和动滑轮的重力 G0 之和的一半,即 F= (G+G0)。表中前两组数据是动滑轮的重力大
于或等于物体重力的情况,分析可知,在这两种情况下,使用动滑轮并不省力。
答案 F= (G+G0) 不省力
11.解析 本题考查滑轮组的绕线方法。绳子自由端移动的速度是物体上升速度的 2 倍,则相同时
间内绳子自由端移动的距离等于重物上升高度的 2 倍,可知有 2 段绳子承担总重,即连在动滑轮上5
的绳子为 2 段。
答案 如图所示
12.解析 (1)题图中 C 是动滑轮,A、B 是定滑轮。
(2)每个水泥块的质量 m1=ρV1=2.6×103 kg/m3×1.5×10-2 m3=39 kg。
每个水泥块的重力 G1=m1g=39 kg×10 N/kg=390 N。
(3)水泥块对钢丝绳的拉力为 F1=20G1=20×390 N=7.8×103 N。
由题图可知,动滑轮由 3 段绳子承担,所以滑轮组对高压输电线的拉力为 F2=3F1=3×7.8×103
N=2.34×104 N。
答案 (1)C 是动滑轮,A、B 是定滑轮。
(2)390 N (3)2.34×104 N
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