(共22张PPT)
第二节 滑轮
一、定滑轮和动滑轮
1.定滑轮:使用时轴 的滑轮;使用定滑轮 省力,也 省距离,但可以改变用力的 .
2.动滑轮:使用时轴随物体 的滑轮;使用动滑轮 省力,但不能改变
,而且 距离.
[注意] 定滑轮相当于一个等臂杠杆,动滑轮相当于一个动力臂为阻力臂二倍的省力
杠杆.
二、滑轮组
1.定义:把定滑轮和动滑轮 构成滑轮组.
2.特点:使用滑轮组既能 ,又能 .
知识讲解
固定不动
不能
不能
方向
一起运动
能
力的方向
费
组合在一起
省力
改变力的方向
3.使用:用滑轮组吊起重物时,若动滑轮重和摩擦不计,动滑轮被几股绳子吊起,所用力的大小就是物重的 .
[注意] 在滑轮组中,有几股绳子与动滑轮相连,拉力移动的距离s就是物体上升高度h的几倍,即s=nh.
三、其他简单机械及机械传动
1.轮轴:门把手、方向盘都属于 ,所有的轮轴都可以看做 .
2.斜面: 可以看做斜面,使用斜面可以省 .
3.机械传动:最简单的方式有皮带传动、链传动和齿轮传动等.
几分之一
轮轴
杠杆
盘山公路
力
定滑轮和动滑轮
【典例1】如图所示是小海同学“探究定滑轮和动滑轮特点”的实验装置.他按图示提起钩码时注意保持弹簧测力计匀速移动,分别测得数据如表所示:
实验 装置 钩码重 G/N 钩码升高 高度h/m 弹簧测力 计示数F/N 弹簧测力
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
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)把钩码升高相同的高度,比较(乙)和(丙)实验弹簧测力计移动的距离,可知使用动滑轮 .
能省力
可以改变拉力的方向
费距离
注意:
(1)定滑轮的实质是一个等臂杠杆.
(2)动滑轮的实质是动力臂为阻力臂两倍的省力杠杆.
【针对训练1】 (2021金山区月考)如图所示,分别使用A、B两种滑轮匀速提起物体,其中B是 (选填“定”或“动”)滑轮.若物体所受重力G为100 N,不计绳重、滑轮重和摩擦,则拉力FA= N,FB= N.若使用滑轮A时,拉动绳子的距离为2 m,则物体上升 m.
【针对训练2】(2021中牟县模拟)某同学用重为10 N的滑轮匀速提升重为90 N的物体.不计绳重,则该同学所用拉力F的可能值是( )
A.25 N
B.60 N
C.50 N
D.45 N
定
50
100
1
B
滑轮组
【典例2】如图所示,工人利用滑轮组将重为200 N的重物匀速向上提升到2 m高的平台上,则他所用的拉力为 N,绳子自由端向下移动的距离为 m.(不计绳重、动滑轮重及摩擦)
100
4
分割法判断绳子的股数
如图所示,在定滑轮和动滑轮之间作一条水平辅助线,假设它把滑轮组的绕线“截断”,数出动滑轮上连接的绳子段数,即为吊着重物的绳子的股数n.
【针对训练3】(2021凉山州模拟)如图所示,某人用滑轮组提起物体,请在图中画出滑轮组最省力的绕线方式.
1.某升降式晾衣架的结构如图所示,该晾衣架没有应用到的简单机械是( )
A.动滑轮 B.定滑轮
C.轮轴 D.斜面
2.(2021淮南月考)如图所示,工人用动滑轮匀速提升重物,这样做( )
A.省力,也改变施力的方向
B.不省力,但改变施力的方向
C.省力,但不改变施力的方向
D.不省力,也不改变施力的方向
D
C
3.(2021盐都区模拟)如图所示,滑轮重、绳重、摩擦力均忽略不计,利用两个滑轮提升同一重物到同一高度时,下列组合中最省力的是( )
4.(2021南岸区校级模拟)在有着“世界工厂”之称的东莞,车间工人们用如图所示的滑轮组把重物提起2 m的高度,下列关于这个滑轮组工作的说法,正确的是( )
A.绳子自由端被拉下了10 m
B.这个滑轮组能省距离
C.这个滑轮组能省力
D.这个滑轮组不仅能省力,还能省距离
C
C
5.如图所示,使用时一定不省力的是( )
D
A.盘山公路 B.门把手
C.扳手 D.旗杆上的定滑轮
6.用滑轮或滑轮组将同一物体沿相同水平地面匀速移动,拉力分别为F甲,F乙,F丙,比较它们的大小(不计滑轮重、绳重及滑轮与细绳间的摩擦),正确的是( )
A.F甲最大 B.F乙最大
C.F丙最大 D.一样大
7.如图所示,利用滑轮组在 2 s 内将重400 N的物体匀速提升了1 m,所用拉力F为
150 N.不计绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
A.绳子自由端移动的速度为2 m/s
B.动滑轮的总重为100 N
C.绳子自由端移动的距离为5 m
D.物体上升的速度是2 m/s
A
A
8.(2021淮南月考)如图所示,利用滑轮组匀速拉动重6 000 N的物体,已知物体受到的摩擦力为600 N,不计动滑轮重、绳重及机械间的摩擦,则所需拉力为 N.
9.如图(甲)所示是自行车的脚踏板,它是利用我们学过的一种简单机械 的原理,骑车时轮越大越 力;图(乙)是我们在山区常见的盘山公路,修建盘山公路是利用我们学过的一种简单机械 的原理,这样做的主要目的是使汽车上坡时能够
.
200
轮轴
省
斜面
省力
10.如图所示重物G=200 N,动滑轮重G轮=40 N,要使物体能匀速上升2 m(不计摩擦及绳重),则拉力F是 N,滑轮向上移动 m.
440
1
11.如图所示,用向下的力拉绕在滑轮组上的绳子的一端,10 s内绳子自由端移动了
1.5 m,重物上升了0.5 m,画出滑轮组的绕线情况.
12.(2021花都区二模)小永猜想“使用动滑轮提升重物时,如果提升的物体重力比动滑轮的重力小,这时动滑轮就是费力的”.现有下列物品及器材,重物M的重力5 N动滑轮GA=4 N 动滑轮GB=10 N 动滑轮GC=14 N
动滑轮GD=18 N 轻质细绳
(1)实验器材:应该选用动滑轮 (选填“A”“B”“C”或“D”,也可多选)进行实验,还需要补充的实验器材有 .
(2)根据实验的需要,完成如图滑轮的绕线方式.
BCD
弹簧测力计
(3)实验步骤: _
.
(4)分析论证:请写出判断小永猜想是否正确的依据: _
.
将重物M分别挂在B、C、D动滑轮下,用弹簧测力计匀速竖直向上拉,
读出弹簧测力计的示数F1、F2和F3
若GM猜想正确;若不是,则小永猜想错误
13.(2021雨山区期末)如图所示,用20 N的拉力刚好可以拉动一重为50 N的物体匀速上升,现用同样的滑轮组拉动重为200 N的物体上升0.1 m,(g取10 N/kg,不计绳重及滑轮之间的摩擦)求:
(1)动滑轮所受的重力G轮.
(2)拉动200 N物体时拉力F的大小.
(3)绳自由端移动的距离.
(3)绳自由端移动的距离:s=3h=3×0.1 m=0.3 m.
答案:(1)10 N (2)70 N (3)0.3 m
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