12.2 滑轮（巩固训练）
【课时衔接】
1.(认识滑轮)国旗的旗杆顶上有个重要的装置,一般是 ( )
A.定滑轮 B.动滑轮
C.滑轮组 D.省力杠杆
2.(滑轮组绕法)如图所示,站在地面上的小红要借助滑轮组提升重物,请帮她画出最省力的绕线方法。
【基础通关】
3.如图所示,这是利用滑轮组提起重物的情景图,已知物重G=1500 N,若不计绳和滑轮重及摩擦,则拉力F是 N,如果动滑轮重30 N,则拉力F是 N。
4.用如图所示的动滑轮拉重为30 N的物体,使物体匀速上升1 m,则拉力F的大小和拉力作用点移动的距离分别是(不计绳重、摩擦及动滑轮重) ( )
A.15 N,1 m B.30 N,2 m
C.15 N,2 m D.30 N,1 m
5.如图所示,用滑轮组吊起某一物体,若该物体重为400 N,为了使物体匀速上升,拉力F=
N,为了使物体在5 s内上升2 m,人拉动绳子的速度为 m/s。(不计滑轮重、绳重和摩擦)
6.已知动滑轮总重100 N,物体重G=1200 N,绳子能承受的最大拉力为300 N,请在图上画出滑轮组的绕线方法。根据你的绕法,绳子自由端的实际拉力为多少 (不计摩擦和绳重)
【素养提升】
7.如图所示,质量为2 kg的物体A在力F的作用下以0.4 m/s的速度在水平面上做匀速直线运动,此时弹簧秤的读数为1.5 N,则拉力F为 N,物体与水平地面的摩擦力为 N,在5秒钟内F做的功是 J,其功率为 W,在此过程中重力做功 J。(不计滑轮与细绳间的任何摩擦)
8.小丽同学用水平力F拉动如图所示的装置,使重100 N的A物体4 s内在水平地面上匀速运动了80 cm,物体B重50 N(物体B与A始终接触),此过程中地面受到的摩擦力为10 N,弹簧测力计的示数为8 N。若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和绳与滑轮间的摩擦,则滑轮移动的速度为 m/s,物体A受到B施加的摩擦力 (选填“水平向左”“水平向右”或“为零”),水平拉力F为 N, 水平拉力F的功率为 W。
9.如图所示,物体A、B所受的重力分别为20 N、10 N,滑轮和绳子的重及摩擦忽略不计,此时物体A在水平面上向右做匀速直线运动。若用力F向左拉物体A,使物体A向左做匀速直线运动,则F的大小为 ( )
A.20 N B.10 N
C.5 N D.30 N
10.如图所示,这是由一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组。a、b为两个弹簧测力计,不计绳重、弹簧测力计重、滑轮重及摩擦。当匀速提升的重物G=300 N时,a、b两弹簧测力计上的示数分别为 ( )
A.300 N,100 N B.200 N,100 N
C.300 N,150 N D.100 N,100 N
11.考古工作者在河底发现了体积为2 m3的古代石像,于是利用如图所示的装置打捞石像,已知滑轮的重为200 N。打捞过程中,当石像没有出水之前,在竖直向上的拉力F=1.6×104 N的作用下,石像匀速直线上升。(不计绳重和摩擦,g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)
(1)求石像受到的浮力;
(2)求石像受到的重力;
(3)在提升过程中,石像底部受到水的压强减少了4×104 Pa,求石像被提升的高度;
(4)求石像离开水面继续提升时,作用在绳子自由端的拉力。
参考答案
课时衔接
1.A
2.答案:
基础通关
3.500 510
4.C
5.200 0.8
6.答案:
解:n==≈4.33,即绳子股数为n=5。
F=(G物+G动)=×(1200 N+100 N)=260 N。
素养提升
7.3 1.5 3 0.6 0
8.0.1 水平向右 36 3.6
9.B
10.B 解析:由图可知绳子的有效股数n=3,所以,不计机械重及摩擦时,b弹簧测力计的示数Fb===100 N;由平衡条件知,a弹簧测力计向上的拉力等于两股绳子向下的拉力之和,即a弹簧测力计的示数Fa=2Fb=2×100 N=200 N。
11.解:(1)石像受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×2 m3=2×104 N
(2)用动滑轮匀速提升物体时,n=2,不计绳重和摩擦,石像受到的重力:
G=2F-G动+F浮=2×1.6×104 N-200 N+2×104 N=5.18×104 N
(3)石像被提升的高度:
Δh===4 m
(4)石像离开水面继续提升时,作用在绳子自由端的拉力:F'=(G+G动)=×(5.18×104 N+200 N)=2.6×104 N
212.2 滑轮
【课时衔接】
1.(杠杆平衡条件的应用)爱动手的小明自制了一个杆秤,如图所示,秤砣的质量为0.5 kg,秤杆质量忽略不计。在 A端悬挂质量为3 kg的物体,秤砣移至B点时,秤杆恰好水平静止,则OA∶OB= ;此时手对提纽的拉力大小为 N。若航天员将此杆秤拿到月球上,还在A端挂质量为3 kg 的物体,秤杆水平静止时,秤砣将位于 (选填“B点左侧”“B点右侧”或“原位置”)。(g取10 N/kg)
【基础通关】
2.如图所示,利用滑轮吊起重物。下方滑轮为 (选填“动”或“定”)滑轮;若弹簧测力计的拉力为图示大小时,重物能在空中静止,不计绳重和摩擦,则重物及滑轮的总重为 N。
3.如图,用一滑轮组来提升物体,不计滑轮和绳子的重力以及摩擦力,若作用在绳子上的力为100 N时,刚好能使物体匀速上升,则物体重 N;若绳子移动了4 m,则物体要移动
m。
4.下列工具在使用时,既能省力,又能够改变力的方向的是 ( )
A.托盘天平 B.定滑轮
C.动滑轮 D.滑轮组
5.教材变式练一个同学站在地面上,要利用如图所示的滑轮组提升重物,请在图中画出绳子的绕法。(要求所给的滑轮都利用到)
【素养提升】
6.用如图所示的滑轮组匀速水平向左拉动重为100 N 的物体A,所用拉力F为10 N,不计滑轮重、绳重及滑轮与绳之间的摩擦,则物体A受到水平地面对它的摩擦力大小为 N,方向水平向 (选填“左”或“右”)。
7.如图所示,动滑轮重为1 N,拉力F为5 N,则重物G所受的重力和弹簧测力计的示数分别为(不计绳重和摩擦) ( )
A.G所受的重力为4 N,弹簧测力计的示数为5 N
B.G所受的重力为9 N,弹簧测力计的示数为10 N
C.G所受的重力为10 N,弹簧测力计的示数为5 N
D.G所受的重力为9 N,弹簧测力计的示数为5 N
8.素养拓展练如图,这是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式(不计机械重力和摩擦),其中最省力的是 ( )
参考答案
课时衔接
1.1∶6 35 原位置
2.动 4.8
基础通关
3.200 2
4.D
5.答案:
素养提升
6.30 右
解析:物体处于匀速直线运动状态时,受到平衡力的作用。由图中的滑轮组可看出,物体受到的摩擦力由3段绳子承担;在不计滑轮与绳重、滑轮与绳之间的摩擦的条件下,摩擦力f与拉力F的关系是f=3F=3×10 N=30 N。在拉力F的作用下,物体A水平向左运动,摩擦力的方向与物体A的运动方向相反,方向水平向右。
7.D
8.A
2
