12.2 滑轮 同步练习
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12.2 滑轮 同步练习
1.下列利用了动滑轮的是 ( )
【解析】选D。本题考查了动滑轮的工作特点。动滑轮随物体一起运动,定滑轮不随物体运动。A、B、C中滑轮是固定不动的,是定滑轮,D中的滑轮与物体一起运动,是动滑轮。故选D。
2.小明利用如图所示的简单机械移动物体A时。当沿不同方向分别用F1、F2、F3的力,以不同速度匀速拉动物体时,忽略绳子与滑轮的摩擦,下列说法中正确的是 ( )
A.F1=F2C.F1>F2>F3 D.F1=F2=F3
【解析】选D。本题考查定滑轮的特点。定滑轮的特点是只能改变力的方向,不能省力;由图可知,图中滑轮是定滑轮,定滑轮不能省力,因为物体A匀速运动,所以F1、F2、F3都与物体A受到地面的摩擦力相等;又因为滑动摩擦力只与压力和接触面的粗糙程度有关,与物体运动速度无关,所以不同速度匀速拉动物体时物体所受的摩擦力相同,故三种拉法所用拉力一样大,故选D。
3.小明用如图所示的滑轮组,将重为1.5N的物体匀速提升到一定高度,在此过程中,手拉力的大小实际应该是 ( )
A.小于0.75N B.等于0.75N
C.大于0.75N D.等于0.5N
【解析】选C。本题考查的是学生对滑轮组省力情况的理解和掌握。在提升重物的过程中,拉力不但提着物体,还提着动滑轮,还要克服绳子和滑轮间的摩擦力,所以F>G=×1.5N=0.75N。
4.如图所示,A装置是 滑轮,使用它的目的是
。
【解析】本题考查了定滑轮的特点是不随物体一起运动,能改变用力的方向,但不省力。国旗杆上的滑轮是定滑轮,它的好处是可以改变用力的方向。
答案:定 可以改变用力的方向
5.如图所示,工人用动滑轮将重400N的木箱匀速向上提升,不计摩擦和滑轮重,在此过程中,工人用的拉力为 N。
【解析】本题考查动滑轮的使用特点。因为不计摩擦和滑轮重,所以F=G=×400N=200N。
答案:200
6.一名工人用如图所示的滑轮组提起500N的重物,动滑轮重10N,不计绳重和摩擦,则绳子自由端的拉力为 N,绳子自由端移动的距离为6m,则重物上升了
m。
【解析】本题考查滑轮组的计算。
由题图可知,重物和动滑轮的总重由3段绳子承担,则绳子自由端的拉力
F=(G+G动)=×(500N+10N)=170N;
重物上升的高度h=×6m=2m。
答案:170 2
7.如图是小海同学“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注意保持测力计匀速移动,分别测得一组数据见下表。
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 ;
(4)在提升重物的过程中,如果要同时兼顾定滑轮和动滑轮的特点,则应选择 。
【解析】本题考查探究使用定滑轮和动滑轮的特点,以及从表格中的数据得出结论的能力。
(1)在丙中,拉力F=0.55N(2)在乙中,拉力F=1.02N≈G=0.98N,但是向下用力,故使用定滑轮可以改变用力的方向;
(3)乙中弹簧测力计移动的距离为0.2m,丙中弹簧测力计移动的距离为0.4m,故使用动滑轮费距离;
(4)可以把定滑轮和动滑轮组合起来,使用滑轮组。
答案:(1)能省力 (2)可以改变用力的方向 (3)费距离
(4)滑轮组
8.如图所示,不计滑轮重与摩擦,重为50N的物体A在竖直向上的拉力F作用下匀速上升2m。
(1)求拉力F。
(2)求此过程中拉力所做的功W。
【解析】本题考查了利用动滑轮的特点计算拉力大小和功的定义式的运用。
(1)不计滑轮重与摩擦时,动滑轮可省一半的力,拉力大小为:
F=G=×50N=25N;
(2)使用动滑轮时,n=2,绳子自由端移动的距离:s=2h=2×2m=4m,
拉力所做的功:W=Fs=25N×4m=100J。
答案:(1)25N (2)100J
【试题备选】如图所示,物体A的质量m=12kg,在拉力F的作用下,物体A以0.1m/s的速度在水平面上做匀速直线运动,弹簧测力计的示数为12N,忽略滑轮与绳子的摩擦力以及滑轮、弹簧测力计和绳子所受的重力,并且绳子足够长。求:
(1)物体A与水平面间摩擦力f的大小;
(2)拉力F的大小;
(3)物体A运动10s的过程中,拉力F所做的功。
【解析】本题主要考查学生对动滑轮的工作特点的了解和掌握,以及对功的计算公式的理解。
(1)因物体A做匀速直线运动,则:f=F示=12N。
(2)如题图所示,作用在动滑轮轴上的拉力:
F=2f=2×12N=24N。
(3)如题图所示,物体移动的距离是力F移动距离的二倍,
则W=Fs=24N×0.1m/s×10s×=12J。
答案:(1)12N (2)24N
(3)12J
【一点通】找找你容易错在哪里
图中,小华借助滑轮组匀速提升重物,请画出可改变力的方向的绕线方法。
【学生自答】
【教师点评】
①没有找到起始点,错误地在滑轮上直接引线。
②忽略了题目要求的“可改变力的方向”这个条件。
【正确答案】
1.下列利用了动滑轮的是 ( )
【解析】选D。本题考查了动滑轮的工作特点。动滑轮随物体一起运动,定滑轮不随物体运动。A、B、C中滑轮是固定不动的,是定滑轮,D中的滑轮与物体一起运动,是动滑轮。故选D。
2.小明利用如图所示的简单机械移动物体A时。当沿不同方向分别用F1、F2、F3的力,以不同速度匀速拉动物体时,忽略绳子与滑轮的摩擦,下列说法中正确的是 ( )
A.F1=F2
【解析】选D。本题考查定滑轮的特点。定滑轮的特点是只能改变力的方向,不能省力;由图可知,图中滑轮是定滑轮,定滑轮不能省力,因为物体A匀速运动,所以F1、F2、F3都与物体A受到地面的摩擦力相等;又因为滑动摩擦力只与压力和接触面的粗糙程度有关,与物体运动速度无关,所以不同速度匀速拉动物体时物体所受的摩擦力相同,故三种拉法所用拉力一样大,故选D。
3.小明用如图所示的滑轮组,将重为1.5N的物体匀速提升到一定高度,在此过程中,手拉力的大小实际应该是 ( )
A.小于0.75N B.等于0.75N
C.大于0.75N D.等于0.5N
【解析】选C。本题考查的是学生对滑轮组省力情况的理解和掌握。在提升重物的过程中,拉力不但提着物体,还提着动滑轮,还要克服绳子和滑轮间的摩擦力,所以F>G=×1.5N=0.75N。
4.如图所示,A装置是 滑轮,使用它的目的是
。
【解析】本题考查了定滑轮的特点是不随物体一起运动,能改变用力的方向,但不省力。国旗杆上的滑轮是定滑轮,它的好处是可以改变用力的方向。
答案:定 可以改变用力的方向
5.如图所示,工人用动滑轮将重400N的木箱匀速向上提升,不计摩擦和滑轮重,在此过程中,工人用的拉力为 N。
【解析】本题考查动滑轮的使用特点。因为不计摩擦和滑轮重,所以F=G=×400N=200N。
答案:200
6.一名工人用如图所示的滑轮组提起500N的重物,动滑轮重10N,不计绳重和摩擦,则绳子自由端的拉力为 N,绳子自由端移动的距离为6m,则重物上升了
m。
【解析】本题考查滑轮组的计算。
由题图可知,重物和动滑轮的总重由3段绳子承担,则绳子自由端的拉力
F=(G+G动)=×(500N+10N)=170N;
重物上升的高度h=×6m=2m。
答案:170 2
7.如图是小海同学“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注意保持测力计匀速移动,分别测得一组数据见下表。
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 ;
(4)在提升重物的过程中,如果要同时兼顾定滑轮和动滑轮的特点,则应选择 。
【解析】本题考查探究使用定滑轮和动滑轮的特点,以及从表格中的数据得出结论的能力。
(1)在丙中,拉力F=0.55N
(3)乙中弹簧测力计移动的距离为0.2m,丙中弹簧测力计移动的距离为0.4m,故使用动滑轮费距离;
(4)可以把定滑轮和动滑轮组合起来,使用滑轮组。
答案:(1)能省力 (2)可以改变用力的方向 (3)费距离
(4)滑轮组
8.如图所示,不计滑轮重与摩擦,重为50N的物体A在竖直向上的拉力F作用下匀速上升2m。
(1)求拉力F。
(2)求此过程中拉力所做的功W。
【解析】本题考查了利用动滑轮的特点计算拉力大小和功的定义式的运用。
(1)不计滑轮重与摩擦时,动滑轮可省一半的力,拉力大小为:
F=G=×50N=25N;
(2)使用动滑轮时,n=2,绳子自由端移动的距离:s=2h=2×2m=4m,
拉力所做的功:W=Fs=25N×4m=100J。
答案:(1)25N (2)100J
【试题备选】如图所示,物体A的质量m=12kg,在拉力F的作用下,物体A以0.1m/s的速度在水平面上做匀速直线运动,弹簧测力计的示数为12N,忽略滑轮与绳子的摩擦力以及滑轮、弹簧测力计和绳子所受的重力,并且绳子足够长。求:
(1)物体A与水平面间摩擦力f的大小;
(2)拉力F的大小;
(3)物体A运动10s的过程中,拉力F所做的功。
【解析】本题主要考查学生对动滑轮的工作特点的了解和掌握,以及对功的计算公式的理解。
(1)因物体A做匀速直线运动,则:f=F示=12N。
(2)如题图所示,作用在动滑轮轴上的拉力:
F=2f=2×12N=24N。
(3)如题图所示,物体移动的距离是力F移动距离的二倍,
则W=Fs=24N×0.1m/s×10s×=12J。
答案:(1)12N (2)24N
(3)12J
【一点通】找找你容易错在哪里
图中,小华借助滑轮组匀速提升重物,请画出可改变力的方向的绕线方法。
【学生自答】
【教师点评】
①没有找到起始点,错误地在滑轮上直接引线。
②忽略了题目要求的“可改变力的方向”这个条件。
【正确答案】