[6.6 探究滑轮的作用 第1课时 定滑轮和动滑轮]
一、选择题
1.如图所示,各装置中均只有一个滑轮,关于定滑轮和动滑轮的判断,下列说法正确的是 ( )
A.甲、乙为定滑轮 B.丙、丁为动滑轮
C.甲、丙为定滑轮 D.乙、丙为动滑轮
2.如图所示,使用定滑轮匀速提升物体所用的拉力分别是F1、F2、F3,则下列说法中正确的是 ( )
A.F1最小 B.F2最小
C.F3最小 D.三个力一样大
3.学校旗杆顶部装有定滑轮,这样做( )
A.既省力,也改变施力的方向 B.省力,但不改变施力的方向
C.既不省力,也不改变施力的方向 D.不省力,但改变施力的方向
4.小西学习了滑轮知识后,用一根绳和一个滑轮,借助木桩设计出如图所示的方案,将船拉近岸边。则 ( )
A.这是一个动滑轮,可省力 B.这是一个定滑轮,可省力
C.这是一个动滑轮,可改变力的方向 D.这是一个定滑轮,可改变力的方向
5.如图所示,在研究动滑轮特点的实验中,如图果物体重为1 N,不计动滑轮重、绳重及摩擦,那么弹簧测力计的示数为 ( )
A.1 N B.0.5 N
C.2 N D.1.5 N
6.如图所示,物体在拉力F的作用下向左做匀速直线运动,4 s内通过的距离是2 m,已知物体受到的摩擦力为1 N,则下列关于拉力F、绳子自由端移动的距离s和速度v的数据正确的是(不计绳重、滑轮重及滑轮摩擦)( )
A.F=0.5 N,s=4 m B.F=0.5 N,s=2 m
C.F=1 N,v=1 m/s D.F=2 N,v=0.5 m/s
7.工人们为了搬运一个笨重的机器进入厂房,他们设计了如图所示的四种方案(机器下方的小圆表示并排放置的圆柱形钢管的横截面)。其中最省力的方案是 ( )
二、填空题
8.如图所示,物体甲和乙的重力都是200 N,若滑轮重均为20 N(不计摩擦和绳重),当用力匀速提升物体甲和乙时,F甲= N,F乙= N。若两物体被提升的高度均为1 m,则力F甲移动的距离为 m,力F乙移动的距离为 m。
9.如图所示,拉力F1和F2分别经过滑轮A和B使物体C和D都沿水平方向做匀速直线运动,若拉力大小均为30 N(不计滑轮重、绳重及滑轮摩擦),则物体C与水平地面间的滑动摩擦力大小为 N,物体D与水平地面间的滑动摩擦力大小为 N。
10.如图所示,把重20 N的物体匀速向上提起,弹簧测力计的示数为12 N,若不计绳重及摩擦,则拉力的大小是 N,动滑轮的重力是 N;若重物上升的速度是0.1 m/s,则绳子自由端上升的速度为 m/s。
11.如图所示,小谦想把被台风刮倒的树拉正。他把绳子的一端系在乙树上,然后绕过甲树用力拉绳子,这样做有 段绳子拉甲树。如图果不计绳重和摩擦,甲树受到的拉力为300 N,那么小谦对绳子的拉力至少为 N。
三、实验探究题
12.如图所示是小海同学研究“定滑轮和动滑轮特点”的实验装置,他按图示提起钩码时均保持弹簧测力计匀速移动,测得的数据记录如图下表所示。
实验 序号 钩码重 G/N 钩码上升 高度h/m 测力计示 数F/N 测力计移 动距离s/m
① 1 0.2 1 0.2
② 1 0.2 1.03 0.2
③ 1 0.2 0.55 0.4
请你分析:
(1)比较弹簧测力计示数的大小,可知:使用动滑轮的好处是 。
(2)比较弹簧测力计拉力的方向,可知:使用定滑轮的好处是 。
(3)把钩码提升相同的高度,比较②和③两次实验中弹簧测力计移动的距离,可知:使用动滑轮 。
(4)根据第③次实验的数据可计算出动滑轮的自重为 N。(不计摩擦和绳重)
13.如图所示,在竖直向上、大小为10 N的力F的作用下,重物A沿竖直方向匀速上升。不计滑轮重、绳重及摩擦,则物体A的重力大小为 N,若滑轮上升2 m,则重物上升 m。
答案
6.6 探究滑轮的作用 第1课时 定滑轮和动滑轮
1.C 使用时,滑轮轴固定不动的为定滑轮,故甲、丙为定滑轮,故A错误、C正确;使用时,滑轮轴与物体一起运动的滑轮为动滑轮,故乙、丁为动滑轮,故B、D错误。
2.D 3.D 4.A
5.B 根据题意,可知弹簧测力计的示数F示=F拉===0.5 N,故B正确。
6.A 由图可知,该滑轮为动滑轮,因为物体匀速运动,所以物块受到向右的力的大小等摩擦力大小,则拉力:F=f=×1 N=0.5 N,绳端移动的距离:s=2 s物=2×2 m=4 m,绳端移动的速度:v===1 m/s。
7.C 图B、C、D中都将物体与地面之间的滑动摩擦变为滚动摩擦,减小了物体与地面之间的摩擦;在图B中使用的是定滑轮,只能改变力的方向,不能省力,若不计机械重和滑轮摩擦,其所用力的大小与图D中是一样的,都等于物体与地面之间的滚动摩擦力;在图C中使用的是动滑轮,在不计机械重及滑轮摩擦时,此时的拉力等于物体与地面之间滚动摩擦力的一半,所以此时所用的力最小,即最省力。
8.200 110 1 2
9.30 60 由图知,A为定滑轮,使用定滑轮不省力但能改变力的方向,所以fc=F1=
30 N;B为动滑轮,使用动滑轮能省一半力,所以F2=fD,所以fD=2F2=2×30 N=60 N。
10.12 4 0.2 弹簧测力计的示数为12 N,不计绳重及摩擦,则拉力的大小是12 N;由图可知,n=2,则有F=(G+G动),所以动滑轮的重力:G动=2F-G=2×12 N-20 N=4 N;绳子自由端上升的速度:v=2v物=2×0.1 m/s=0.2 m/s。
11.2 150 小谦的做法相当于借助一个动滑轮来拉甲树,因此,这样做有2段绳子拉甲树;根据动滑轮省一半力的特点,小谦对绳子的拉力至少为150 N。
12.(1)能省力 (2)可以改变用力的方向
(3)费距离 (4)0.1
13.5 4
根据动滑轮的特点可知:F=2G=10 N,则G=5 N;力F移动的距离(滑轮上升的高度)是物体移动距离(重物上升的高度)的,滑轮上升2 m,故重物上升4 m。