6.6 探究滑轮的作用
第1课时 滑轮及其作用
考点1 定滑轮及其作用
1.某学校升旗时,旗杆顶部装的是 滑轮,如图所示,它的作用是 。
2.小明利用如图所示的简单机械拉动物体A。当沿不同方向分别用大小为F1、F2、F3的力,以不同速度匀速拉动物体时,忽略滑轮摩擦。图中使用的滑轮为 ,拉力F1、F2、F3的大小关系是 。
3.定滑轮实质上相当于 杠杆,请画出中定滑轮所受力F的力臂L1及G的力臂L2。
4.如图所示,物体A所受的重力为100 N,滑轮所受的重力是20 N,当整个装置静止时,弹簧测力计的示数是34 N,不计绳重及摩擦,物体B所受的重力是 ( )
A.40 N B.60 N C.64 N D.7 N
5.某同学用定滑轮和弹簧测力计完成了以下几个实验:
(1)如A所示,甲物体重3 N,乙物体重10 N,用绳绕过定滑轮使甲、乙相连(不计绳重与摩擦)。乙静止于水平地面上,则a绳对甲的拉力为 N。
(2)在分析b绳对乙的拉力时,小明认为是3 N,小慧认为是7 N。
①小明做了以下实验:用弹簧测力计测出某物体的重力(如图B所示);然后将绳子靠着定滑轮(不计绳重与摩擦),如图C所示,弹簧测力计依次放在(a)(b)(c)(d)位置时,其示数保持不变。由此可见,定滑轮只改变了力的 ,不改变力的 ,所以,小明认为图A中b绳对乙的拉力为3 N。(均选填“大小”或“方向”)
②图A中b绳对乙的拉力和乙对b绳的拉力是一对相互作用力。为了探究这两个力的大小关系,再做如图D所示的实验:将弹簧测力计丙与丁相互对拉,它们的示数相等。于是可以得出,b绳对乙的拉力 (选填“等于”或“不等于”)乙对b绳的拉力。由此可知,图A中b绳对乙的拉力为 N。
(1)轴固定不动的滑轮是定滑轮,定滑轮的实质是等臂杠杆。
(2)定滑轮不省力也不费力,但可以改变作用力的方向。
考点2 动滑轮及其作用
6.如图所示为一动滑轮的示意图,若把它看作是一个杠杆,则O为支点,动力臂是 ,阻力臂是 (前两空均用图中的字母表示)。由此可以看出动滑轮是一个 杠杆。
7.如图所示,物重为300 N,若不计绳重、滑轮重和摩擦,使重物匀速上升,则挂钩P承
受的拉力是 N,拉力F是 N。若拉力F移动的距离为2.4 m,则重物上升
m。
8.如图所示,A、B两个滑轮中B是 (选填“动滑轮”或“定滑轮”);若物体G与地面的滑动摩擦力为30 N,要使G沿水平方向匀速运动2 m,绳端的拉力F1为 N,拉力F1移动的距离为 m;F2为 N,拉力F2移动的距离为 m。(不考虑滑轮重、绳重和滑轮摩擦)
9.如图所示,在水平拉力F的作用下,重为100 N的物体A沿水平桌面做匀速直线运动,弹簧测力计B的示数为10 N,物体A移动的距离为0.2 m,则拉力F的大小为 N,拉力F移动的距离为 m,物体A与水平桌面的摩擦力大小为 N。(不考虑滑轮重、绳重和滑轮摩擦)
10.如图所示,某同学研究使用动滑轮时拉力的特点,每次都使用同一个动滑轮匀速提起钩码,不计绳重和摩擦,每个钩码重1 N。请仔细观察图中的操作和测量结果,然后归纳,初步得出结论。
(1)根据分析可知,动滑轮的重力为 N。
(2)比较(a)(b)(c)三图可知: 。
(3)比较(b)(d)(e)三图可知: 。
(1)动滑轮相当于动力臂是阻力臂2倍的省力杠杆;(2)不计动滑轮重、绳重和摩擦,使用动滑轮提升重物时,拉力F=G;(3)不计摩擦和绳重,考虑动滑轮的重力,使用动滑轮提升重物时,拉力F=(G+G动)。
11.在探究动滑轮的活动中,某同学所做实验如图所示,实验操作完全正确,然而他发现F明显大于。请问如何改进实验,能使F更接近 请提出两条合理措施:
(1) 。
(2) 。
答案
6.6 探究滑轮的作用
第1课时 滑轮及其作用
1.定 改变作用力的方向
2.定滑轮 F1=F2=F3
由图可知,图中滑轮是定滑轮,定滑轮不能省力,因为物体A做匀速直线运动,所以F1、F2、F3都与物体A所受地面的摩擦力大小相等,所以三种拉法所用的拉力大小相等,即 F1=F2=F3。
3.等臂 如图所示
4.D 弹簧测力计的示数为34 N,滑轮重20 N,定滑轮两侧拉力是相等的,物体B没有与地面接触,故拉力F=GB,受力分析可得,2GB+G轮=F弹,解得GB=7 N。
5.(1)3
(2)①方向 大小
②等于 3
6.L1 L2 省力
7.300 150 1.2
因物重为300 N,故挂钩P承受的拉力:FP=G=300 N;由图知,该滑轮为动滑轮,且n=2,不计绳重、滑轮重和摩擦,则绳端的拉力:F=G=×300 N=150 N。因有两段绳子在拉物体,
s物=s绳=×2.4 m=1.2 m。
8.动滑轮 30 2 15 4
9.20 0.1 10
10.(1)0.2
(2)使用动滑轮提起重物约省一半的力
(3)使用动滑轮提起同一重物,沿不同方向的拉力大小不相等(或滑轮组提起同一重物,两边绳子的夹角越大,所需拉力越大)
(1)由图(a)可知,承担物重的绳子股数n=2,利用F=(G+G动)得,动滑轮重:
G动=2F1-G=2×0.6 N-1 N=0.2 N。
(2)分析比较图(a)(b)(c)可知:使用动滑轮提起重物约省一半的力。
(3)分析比较图(b)(d)(e)可知:使用动滑轮缓慢提升相同重物时,两边绳子的夹角越大,所需的拉力越大。
11.(1)减小动滑轮的重力
(2)增大物重