[第十一章 二、 滑轮 第2课时 滑轮组]
一、选择题
1.下列关于滑轮组的说法中,不正确的是 ( )
A.有的滑轮组能省力,但不能改变施力的方向
B.有的滑轮组既能省力,又能改变施力的方向
C.有的滑轮组既能省力,同时又能省距离
D.滑轮组中,定滑轮和动滑轮的个数可以不相等
2.用如图图所示的装置提升同一物体,在滑轮重及摩擦不计的情况下最省力的是( )
3.[2019·郴州] 利用如图图所示的滑轮组匀速提升重200 N的重物,动滑轮重为10 N(不计绳重与摩擦),则拉力F的大小为 ( )
A.70 N B.100 N C.105 N D.110 N
4.家用手摇晾衣架如图图所示,它实际利用了由定滑轮和动滑轮组成的滑轮组.假设衣服和晾衣架的总重为100 N,则静止时绳子自由端的拉力为(不计绳重、滑轮重及摩擦)( )
A.100 N B.50 N C.25 N D.20 N
5.某同学使用如图图所示装置探究滑轮组的特点,物重为30 N,下列说法中错误的是( )
A.该滑轮组由一个定滑轮和一个动滑轮组成,既可以省力,又可以改变施力的方向
B.若不考虑绳重、滑轮重及摩擦,要提起物体,拉力至少为10 N
C.若将重物提升3 cm,绳子自由端需要移动9 cm
D.实验中,该同学竖直匀速提升物体,所用拉力大于10 N
6.用如图图所示的滑轮组提升物体,已知物体重200 N,物体以1 m/s的速度匀速上升,所用拉力为52 N,不计绳重及摩擦,则 ( )
A.定滑轮总重为2 N
B.动滑轮总重为8 N
C.绳子自由端移动的速度为5 m/s
D.有5段绳子向上拉动滑轮和重物
7.[2018·大庆] 如图图所示,绳重、滑轮重及滑轮摩擦均不计.向上拉绳子的速度是1.2 m/s,拉绳子的力F是9 N,物体匀速向左运动,由此可知( )
A.物重是27 N,物体运动的速度是0.4 m/s
B.物重是18 N,物体运动的速度是0.6 m/s
C.物体受到的摩擦力是27 N,物体运动的速度是0.4 m/s
D.物体受到的摩擦力是18 N,物体运动的速度是0.6 m/s
二、填空题
8.[2018·盘锦] 如图图所示,利用滑轮组匀速提升重为10 N的物体,动滑轮重2 N,物体被提升了0.5 m,不计绳重和摩擦,则绳子自由端移动的距离是 m,绳端的拉力F是
N,其中定滑轮的作用是 .
9.如图图所示, 是定滑轮, 是动滑轮(前两空均选填“A”或“B”).若每个滑轮重20 N,人手拉绳的力F为 50 N,则物体重 N.(不计摩擦和绳重)
10.[2019·德阳] 如图图所示,分别用甲、乙两种形式的滑轮装置把重为400 N的物体匀速向上提起;已知每个滑轮重20 N,忽略绳重及摩擦,图甲中车对绳子的拉力为 N,图乙中人对绳子的拉力为 N.
11.如图图所示,在一水平地面上,木箱重500 N,用F=150 N的力拉动木箱做匀速直线运动,木箱受到的摩擦力为 N,方向向 .(不计滑轮重、绳重及滑轮摩擦)
12.[2020-2021学年江阴期中] 小明和小杰握住两根较光滑的木棍,小华将绳子的一端系在其中一根木棍上,然后按如图图所示依次将绳子绕过两根木棍,小明和小杰相距一定的距离握紧木棍站稳后,小华在图中A处拉绳子的另一端,用很小的力便能拉动他们.两根木棍和绳子组成的机械相当于 ,小明受到的拉力 (选填“大于”“小于”或“等于”)小杰受到的拉力.如图图果小华将绳子在木棍上又多绕几圈,在小华拉力与上次相同时,小明和小杰的拉力将 (选填“变大”“变小”或“不变”).
三、解答题
13.根据如图图所示各滑轮组的省力要求,画出各滑轮组上绳子的绕法.(物重为G,不计绳重、动滑轮重和摩擦)
14.[2020-2021学年南京期中] 如图图所示是一种塔式起重机上的滑轮组的示意图,请画出该滑轮组的绕绳方法.
15.一根绳子只能承受1000 N的拉力,要用它提起2400 N的重物,要求使用的滑轮个数最少,且人的拉力方向向下,在虚线框内画出符合要求的滑轮组的装置图(绳重、滑轮重和摩擦不计).
16.用如图图所示的滑轮组(绳重及摩擦不计)竖直匀速提升重120 N的物体,用50 N的力在2 s 内使绳子自由端移动了6 m.求:
(1)物体上升的高度和速度.
(2)动滑轮的重力.
(3)若绳子能够承受的最大拉力是100 N,则该滑轮组最多能够提升多重的物体.
17.如图图所示的装置中,滑轮重、绳重、测力计重、滑轮摩擦均不计.若拉力F=4 N,则甲弹簧测力计的读数为 N,乙弹簧测力计的读数为 N.
答案
1.C
2.D
3.C 物重和动滑轮重由2段绳子承担,在不计绳重和摩擦时,F===105 N,C符合题意.
4.C 题图中动滑轮有两个,承担物重的绳子有4段,因不计绳重、滑轮重及摩擦,则绳自由端的拉力:F=G=×100 N=25 N.
5.A 题图中的滑轮组由一个定滑轮和一个动滑轮组成,使用此滑轮组可以省力,因最后一段绳子绕过的是动滑轮,起承担物重的作用,不可以改变施力的方向,故A错误;若不考虑绳重、滑轮重及摩擦,要提起物体,拉力至少为F=G=×30 N=10 N,故B正确;根据滑轮组的特点可知,在相同时间内,绳子自由端移动的距离是物体移动距离的3倍,则将重物提升3 cm,绳子自由端需要移动9 cm,故C正确;实验中,要考虑绳重、滑轮重及摩擦,要提起物体,则所用拉力大于10 N,故D正确.
6.B
7.C 由图知,n=3.已知绳端的移动速度为1.2 m/s,所以物体向左匀速运动的速度为v物===0.4 m/s.已知拉绳的力F=9 N,则物体受到的摩擦力是f=3F=3×9 N=27 N.
8.1 6 改变施力的方向
由图知滑轮组承重的绳子段数n=2,绳子自由端移动的距离为s=2h=2×0.5 m=1 m;不计绳重和摩擦,绳端的拉力F===6 N;根据定滑轮的特点可知,使用定滑轮不能省力,但可以改变施力的方向.
9.A B 80
使用题图所示滑轮组提升重物时,A滑轮的轴位置不变,是定滑轮,B滑轮的轴随物体一起运动,是动滑轮.承担总重的绳子有两段,拉力F为50 N,滑轮重为20 N,不计绳重和摩擦,F=,则物体重为G=2F-G动=2×50 N-20 N=80 N.
10.400 210 图甲中使用的是两个定滑轮,忽略绳重及滑轮摩擦,车对绳子的拉力F甲=G=400 N.
图乙中使用的是一动一定的滑轮组,n=2,忽略绳重及滑轮摩擦,人对绳子的拉力F乙=(G+G动)=×(400 N+20 N)=210 N.
11.300 右 由图可知,动滑轮和木箱被2段绳子向左拉动做匀速直线运动,所以F=f,则f=2F=2×150 N=300 N;木箱受到的摩擦力的方向向右.
12.滑轮组 小于 变大 (1)从使用的情况看,两根木棍和绳子组成的简单机械相当于滑轮组.
(2)由图可见,小明那端木棍与6段绳子相连,小杰那端木棍与7段绳子相连,因此小明受到的拉力小于小杰受到的拉力.
(3)如图图果小华将绳子在木棍上又多绕几圈,绳子的段数增多,在小华拉力与上次相同时,小明和小杰的拉力将变大.
13.如图图图所示
14.如图图图所示
15.如图图图所示
16.(1)由图知,n=3,则s=3h,绳子自由端移动了s=6 m,
物体上升的高度:h=s=×6 m=2 m,
物体上升的速度:v===1 m/s.
(2)绳重及摩擦不计,F=(G+G动),
即50 N=×(120 N+G动),
动滑轮重:G动=30 N.
(3)绳重及摩擦不计,F最大=(G最大+G动),即100 N=×(G最大+30 N),
能提升的最大物重:G最大=270 N.
17.12 8 以左边的滑轮为研究对象,甲测力计向左的拉力与三段绳子向右的拉力相平衡,即F甲=3F.以右边的滑轮为研究对象,乙测力计向右的拉力与两段绳子向左的拉力相平衡,即F乙=2F.