第3节 滑轮
考点一 定滑轮、动滑轮及其特点
1.一辆汽车不小心陷进泥潭后,司机按图所示的方法安装滑轮将汽车从泥潭中匀速拉出。他安装的是(A)
A.动滑轮,能省力
B.动滑轮,能改变力的方向
C.定滑轮,能省力
D.定滑轮,能改变力的方向
2.如图所示,物体A、B所受重力都为200 N,滑轮重、绳重和摩擦不计。当用力分别匀速提起A和B时,力F1为 100 N,力F2为 200 N;若物体A、B均上升0.2 m,用时1 s,则F1移动 0.4 m,F2移动 0.2 m;F1移动的速度为
0.4 m/s,F2移动的速度为 0.2 m/s。
考点二 滑轮组及其特点
3.对于使用滑轮组,下列说法中正确的是(D)
A.不能省力,但可以改变用力方向
B.可以省力,但不能改变用力方向
C.可以省力,同时又可省距离
D.可以省力,同时可以改变用力的方向,但不能同时省距离
4.某同学设计了一种如图所示的简易电梯,由图可知(C)
A.A是动滑轮
B.B是定滑轮
C.如果电动机向下拉动绳子,电梯厢将上升
D.该装置不能省力
5.如图所示用甲、乙两滑轮组匀速提升重物A,重物A的重力是600 N,不计动滑轮重及摩擦,绳子的拉力F乙为 300 N;若将重物A提高1 m,则甲滑轮组中绳子的自由端移动的距离为 3 m;若乙滑轮组中绳子的自由端移动的速度为
40 cm/s,则重物A移动的速度为 0.2 m/s。
6.如图所示,使滑轮组达到最省力的效果,请在图中画出绳子的绕法。
答:
考点三 轮轴和斜面
7.如图甲所示的是自行车把手的示意图,自行车在转弯时,车把手相当于简单机械轮轴中的 轮 (选填“轮”或“轴”),它能起 省力 (选填“省力”或“省距离”)的作用。如图乙所示是某一风景区的盘山公路,之所以要把上山的公路修成这般模样,是因为盘山公路相当于简单机械中的 斜面 ,使用它可以 省力 。
易错点 滑轮组水平拉动物体时的相关计算
8.(多选)如图所示的滑轮组,不计滑轮、绳、弹簧测力计重及轮与轴间的摩擦,当用力拉动物体A向左匀速运动的过程中,若物体与地面间的摩擦力的大小f=18 N,绳端移动速度为0.6 m/s,则( B、D )
A.弹簧测力计的示数是18 N
B.拉力的大小是6 N
C.物体A移动的速度是0.6 m/s
D.物体A在4 s内通过的距离是0.8 m
纠错: 滑轮组水平匀速拉动物体时,滑轮组对物体的拉力大小等于摩擦力大小,解答关键是明确滑轮组对物体拉力由3股绳子承担。
9.如图,用同一滑轮,沿同一水平面拉同一物体做匀速直线运动,所用的拉力分别为F1、F2、F3(忽略滑轮重及滑轮与轴之间的摩擦)。下列关系中正确的是(D)
A.F1>F2>F3 B.F1C.F2>F1>F3 D.F210.把质量相等的A、B两物体挂在如图所示滑轮组下面,不计绳重、滑轮重和摩擦,放手后(D)
A.A、B均静止
B.无法确定A、B的运动情况
C.A上升
D.A下降
11.(多选)如图所示,小柯用图中装置提升重为400 N的物体,不计摩擦、绳重和滑轮自重,下列说法正确的是( C、D )
A.两个滑轮均为定滑轮
B.人将绳子拉过1 m,物体也上升1 m
C.物体匀速上升时,人对绳子的拉力为200 N
D.使用该装置能省力,也能改变力的方向
12.如图所示,工人师傅用120 N的拉力,以0.2 m/s 的速度匀速提升重为300 N的物体。(不计绳重及摩擦)求:
(1)5 s内绳子自由端移动的距离;
(2)求动滑轮的重力;
(3)若物重增大为600 N,则工人所用拉力是多大
解:(1)由题意可知,物体上升的速度为v0=0.2 m/s,由图中可知,动滑轮上有三股绳子承重,故可知绳子自由端移动的速度为:v=3v0=3×0.2 m/s=0.6 m/s,
故5 s内绳子自由端移动的距离为: s=vt=0.6 m/s×5 s=3 m。
(2)由题意可知,绳子自由端的拉力为F=120 N,且动滑轮上有三股绳子承重,不计绳重及摩擦,故可得F=(G+G动),
动滑轮的重力为: G动=3F-G=3×120 N-300 N=60 N。
(3)由F=(G+G动)可得,此时工人所用拉力为:
F'=(G'+G动)=×(600 N+60 N)=220 N。
(冲A+)
13.截至2023年末,中国高铁运营里程达到4.5万公里,稳居世界第一。为了使得高铁输电线保持绷直状态,保障列车电极与输电线的良好接触,采用了如图甲所示的坠砣牵引装置,其中牵引装置的工作原理图如图乙所示,通过在钢绳一端悬挂坠砣,可在挂钩C处给输电线提供相应的拉力,其中滑轮B为 动 (选填“定”或“动”)滑轮。现在需要给输电线提供6×103 N的拉力,若不计滑轮和钢绳自重以及钢绳和滑轮间的摩擦,则需要挂总重为 3×103 N的坠砣,在调试阶段,坠砣下降了10 cm,则输电线向左移动了 5 cm。
【点思路】(1)轴不随物体运动的滑轮叫定滑轮;轴随物体一起运动的滑轮叫动滑轮;
(2)滑轮组承担C端拉力的绳子股数n=2,不计滑轮和钢绳自重以及钢绳和滑轮间的摩擦,坠砣总重G=FC;
(3)坠砣下降高度h=nsC,据此可求输电线C端向左移动的距离。第3节 滑轮
考点一 定滑轮、动滑轮及其特点
1.一辆汽车不小心陷进泥潭后,司机按图所示的方法安装滑轮将汽车从泥潭中匀速拉出。他安装的是( )
A.动滑轮,能省力
B.动滑轮,能改变力的方向
C.定滑轮,能省力
D.定滑轮,能改变力的方向
2.如图所示,物体A、B所受重力都为200 N,滑轮重、绳重和摩擦不计。当用力分别匀速提起A和B时,力F1为 N,力F2为 N;若物体A、B均上升0.2 m,用时1 s,则F1移动 m,F2移动 m;F1移动的速度为
m/s,F2移动的速度为 m/s。
考点二 滑轮组及其特点
3.对于使用滑轮组,下列说法中正确的是( )
A.不能省力,但可以改变用力方向
B.可以省力,但不能改变用力方向
C.可以省力,同时又可省距离
D.可以省力,同时可以改变用力的方向,但不能同时省距离
4.某同学设计了一种如图所示的简易电梯,由图可知( )
A.A是动滑轮
B.B是定滑轮
C.如果电动机向下拉动绳子,电梯厢将上升
D.该装置不能省力
5.如图所示用甲、乙两滑轮组匀速提升重物A,重物A的重力是600 N,不计动滑轮重及摩擦,绳子的拉力F乙为 N;若将重物A提高1 m,则甲滑轮组中绳子的自由端移动的距离为 m;若乙滑轮组中绳子的自由端移动的速度为
40 cm/s,则重物A移动的速度为 m/s。
6.如图所示,使滑轮组达到最省力的效果,请在图中画出绳子的绕法。
考点三 轮轴和斜面
7.如图甲所示的是自行车把手的示意图,自行车在转弯时,车把手相当于简单机械轮轴中的 (选填“轮”或“轴”),它能起 (选填“省力”或“省距离”)的作用。如图乙所示是某一风景区的盘山公路,之所以要把上山的公路修成这般模样,是因为盘山公路相当于简单机械中的 ,使用它可以 。
易错点 滑轮组水平拉动物体时的相关计算
8.(多选)如图所示的滑轮组,不计滑轮、绳、弹簧测力计重及轮与轴间的摩擦,当用力拉动物体A向左匀速运动的过程中,若物体与地面间的摩擦力的大小f=18 N,绳端移动速度为0.6 m/s,则( )
A.弹簧测力计的示数是18 N
B.拉力的大小是6 N
C.物体A移动的速度是0.6 m/s
D.物体A在4 s内通过的距离是0.8 m
纠错: 滑轮组水平匀速拉动物体时,滑轮组对物体的拉力大小等于摩擦力大小,解答关键是明确滑轮组对物体拉力由3股绳子承担。
9.如图,用同一滑轮,沿同一水平面拉同一物体做匀速直线运动,所用的拉力分别为F1、F2、F3(忽略滑轮重及滑轮与轴之间的摩擦)。下列关系中正确的是( )
A.F1>F2>F3 B.F1C.F2>F1>F3 D.F210.把质量相等的A、B两物体挂在如图所示滑轮组下面,不计绳重、滑轮重和摩擦,放手后( )
A.A、B均静止
B.无法确定A、B的运动情况
C.A上升
D.A下降
11.(多选)如图所示,小柯用图中装置提升重为400 N的物体,不计摩擦、绳重和滑轮自重,下列说法正确的是( )
A.两个滑轮均为定滑轮
B.人将绳子拉过1 m,物体也上升1 m
C.物体匀速上升时,人对绳子的拉力为200 N
D.使用该装置能省力,也能改变力的方向
12.如图所示,工人师傅用120 N的拉力,以0.2 m/s 的速度匀速提升重为300 N的物体。(不计绳重及摩擦)求:
(1)5 s内绳子自由端移动的距离;
(2)求动滑轮的重力;
(3)若物重增大为600 N,则工人所用拉力是多大
(冲A+)
13.截至2023年末,中国高铁运营里程达到4.5万公里,稳居世界第一。为了使得高铁输电线保持绷直状态,保障列车电极与输电线的良好接触,采用了如图甲所示的坠砣牵引装置,其中牵引装置的工作原理图如图乙所示,通过在钢绳一端悬挂坠砣,可在挂钩C处给输电线提供相应的拉力,其中滑轮B为 (选填“定”或“动”)滑轮。现在需要给输电线提供6×103 N的拉力,若不计滑轮和钢绳自重以及钢绳和滑轮间的摩擦,则需要挂总重为 N的坠砣,在调试阶段,坠砣下降了10 cm,则输电线向左移动了 cm。
【点思路】(1)轴不随物体运动的滑轮叫定滑轮;轴随物体一起运动的滑轮叫动滑轮;
(2)滑轮组承担C端拉力的绳子股数n=2,不计滑轮和钢绳自重以及钢绳和滑轮间的摩擦,坠砣总重G=FC;
(3)坠砣下降高度h=nsC,据此可求输电线C端向左移动的距离。
