第二节 滑 轮
1.[2024·武汉期末]利用如图所示的滑轮分别缓慢提起同一个重物,不计摩擦、绳重及滑轮自重,甲、乙、丙和丁中绳子的拉力分别为F1、F2、F3和F4,这四个拉力的大小关系正确的是( D )
第1题图
A.F2>F1>F3=F4 B.F4>F1=F2>F3
C.F3>F2>F1>F4 D.F3>F1=F2>F4
2.[2023·临沂期末]在水平桌面上放一个重300 N的物体,物体与桌面的摩擦力为60 N,如图所示,若不考虑绳的重力和绳的摩擦,使物体匀速移动1 m,水平拉力F和其移动距离的大小为( C )
第2题图
A.300 N,1 m B.150 N,1 m
C.30 N,2 m D.60 N,2 m
3.[2024·枣庄期末]如图所示,每个滑轮的重力相等,不计绳重和摩擦力,G1=60 N,G2=38 N,甲、乙两种情况下绳子在相等拉力F作用下静止.则每个动滑轮的重力为( B )
第3题图
A.3 N B.6 N C.11 N D.22 N
解析:由图知,使用滑轮组承担物重的绳子股数分别为n1=3,n2=2,已知每个滑轮的重力相等,设动滑轮的重力为G动,不计绳重和摩擦力,则拉力分别为F1=(G1+G动),F2=(G2+G动),由题知F1=F2,所以,(G1+G动)=(G2+G动),即(60 N+G动)=(38 N+G动),解得动滑轮的重力:G动=6 N.故选:B.
4.[2023·贵池区期末]某同学使用图中滑轮组探究问题,已知物重30 N,下列说法中错误的是( A )
第4题图
A.该滑轮组既可以省力,又可以改变拉力的方向
B.若不考虑绳重、滑轮重及滑轮摩擦,要提起重物,拉力至少为10 N
C.若将重物提升3 cm,则绳子自由端需要移动9 cm
D.实验中,该同学匀速提升物体,所用拉力大于10 N
5.[2024·昌平期中](多选)在野外用滑轮组拉越野车脱困时的情景如图所示,汽车质量为1 500 kg,汽车所受阻力为自重的0.4倍,忽略绳子和滑轮自重,不计摩擦,下列分析正确的是(g取10 N/kg)( CD )
第5题图
A.汽车所受阻力为600 N
B.若想利用此滑轮组拉动汽车,拉力至少需要2 000 N
C.若汽车速度为0.2 m/s,则绳端速度为0.4 m/s
D.右侧墙面受到定滑轮的拉力为9 000 N
解析:A.由题可知,汽车所受阻力为自重的0.4倍,所以汽车所受阻力为F阻=0.4G=0.4mg=0.4×1 500 kg×10 N/kg=6 000 N,故A错误;B.由图可知,动滑轮上绳子段数n=2,若想利用此滑轮组拉动汽车,拉力至少需要F=F阻=×6 000 N=3 000 N,故B错误;C.绳端速度为v绳=nv物=2×0.2 m/s=0.4 m/s,故C正确;D.由题可知,定滑轮处于平衡状态,受力平衡,右侧墙面受到定滑轮的拉力与定滑轮受到三段绳子拉力的大小相等,定滑轮改变力的方向不改变力的大小,所以三段绳子施加的力的大小相等,则右侧墙面受到定滑轮的拉力为F1=3F=3×3 000 N=9 000 N,故D正确.故选:CD.
6.(多选)如图所示为建筑工地上常用的吊装工具,物体M为重5 000 N的配重,杠杆AB的支点为O,已知OA∶OB=1∶2,滑轮下面挂有建筑材料P,每个滑轮重100 N,工人体重为700 N,杠杆与绳的自重、滑轮组摩擦均不计,当工人用300 N的力竖直向下以1 m/s的速度匀速拉动绳子时( AB )
第6题图
A.工人对地面的压力为400 N
B.建筑材料P重为500 N
C.建筑材料P上升的速度为3 m/s
D.物体M对地面的压力为4 400 N
7.[盘锦中考]如图所示,利用滑轮组匀速提升重为10 N的物体,动滑轮重2 N,物体被提升了0.5 m,不计绳重和摩擦,则绳子的自由端移动的距离是1m,绳端的拉力F是6N,其中定滑轮的作用是改变力的方向.
第7题图
8.[2024·白银]将物体A、B置于如图所示的装置中,物体B恰好匀速下降,已知A重60 N,B重10 N,则A所受地面的摩擦力为20N;若对A施加一个水平向左的拉力F,刚好使A在原来的水平面上匀速向左运动,则拉力F大小为40N.(不计绳重、滑轮重及绳子与滑轮间的摩擦)
第8题图
9.[2024·青阳县期末]如图甲所示是《天工开物》中记载的一种取水工具——辘轳,它可以看成不等臂杠杆——轮轴,如图乙所示,若r=0.2 m,R=0.8 m,桶和水的总重量为120 N,取水时匀速转动辘轳,力F为30N.
第9题图
10.[2024·珠海二模]谷风车是我国古代劳动人民智慧的结晶.如图甲所示,当农民转动手动杆时,有风吹出,顶槽漏下的饱满谷粒和干瘪谷粒就被分开.如图乙所示为谷风车内部风扇叶片图示,手动杆的半径用字母l表示,则:
第10题图
(1)风扇中的摇柄和轴组成一个轮轴,它相当于一个省力(填“省力”或“费力”)杠杆.为了更省力,则需要增长(填“增长”或“缩短”)手动杆半径l.
(2)农民往顶槽添加谷粒,谷粒由于受到重力作用而下落,途经风道时,饱满谷粒从A(填“A”或“B”)风道口分离出来.
(3)若筛选出的谷粒不小心掺了石子,为了利用此装置将两者分开,农民伯伯则需比原来更快(填“更快”“更慢”或“等速”)的速度转动手柄.
(4)这样选谷主要原因是饱满谷粒质量越大,惯性越大,越难被风吹远.
11.[2024·南阳期末]重为500 N的小刚同学站在地面上想用轻质滑轮提起重为1 200 N的物体,请你帮小刚在图中选好滑轮组并画出正确的绕绳方法.
第11题图
答案:如图所示:
第11题图第二节 滑 轮
1.[2024·武汉期末]利用如图所示的滑轮分别缓慢提起同一个重物,不计摩擦、绳重及滑轮自重,甲、乙、丙和丁中绳子的拉力分别为F1、F2、F3和F4,这四个拉力的大小关系正确的是( )
第1题图
A.F2>F1>F3=F4 B.F4>F1=F2>F3
C.F3>F2>F1>F4 D.F3>F1=F2>F4
2.[2023·临沂期末]在水平桌面上放一个重300 N的物体,物体与桌面的摩擦力为60 N,如图所示,若不考虑绳的重力和绳的摩擦,使物体匀速移动1 m,水平拉力F和其移动距离的大小为( )
第2题图
A.300 N,1 m B.150 N,1 m
C.30 N,2 m D.60 N,2 m
3.[2024·枣庄期末]如图所示,每个滑轮的重力相等,不计绳重和摩擦力,G1=60 N,G2=38 N,甲、乙两种情况下绳子在相等拉力F作用下静止.则每个动滑轮的重力为( )
第3题图
A.3 N B.6 N C.11 N D.22 N
4.[2023·贵池区期末]某同学使用图中滑轮组探究问题,已知物重30 N,下列说法中错误的是( )
第4题图
A.该滑轮组既可以省力,又可以改变拉力的方向
B.若不考虑绳重、滑轮重及滑轮摩擦,要提起重物,拉力至少为10 N
C.若将重物提升3 cm,则绳子自由端需要移动9 cm
D.实验中,该同学匀速提升物体,所用拉力大于10 N
5.[2024·昌平期中](多选)在野外用滑轮组拉越野车脱困时的情景如图所示,汽车质量为1 500 kg,汽车所受阻力为自重的0.4倍,忽略绳子和滑轮自重,不计摩擦,下列分析正确的是(g取10 N/kg)( )
第5题图
A.汽车所受阻力为600 N
B.若想利用此滑轮组拉动汽车,拉力至少需要2 000 N
C.若汽车速度为0.2 m/s,则绳端速度为0.4 m/s
D.右侧墙面受到定滑轮的拉力为9 000 N
6.(多选)如图所示为建筑工地上常用的吊装工具,物体M为重5 000 N的配重,杠杆AB的支点为O,已知OA∶OB=1∶2,滑轮下面挂有建筑材料P,每个滑轮重100 N,工人体重为700 N,杠杆与绳的自重、滑轮组摩擦均不计,当工人用300 N的力竖直向下以1 m/s的速度匀速拉动绳子时( )
第6题图
A.工人对地面的压力为400 N
B.建筑材料P重为500 N
C.建筑材料P上升的速度为3 m/s
D.物体M对地面的压力为4 400 N
7.[盘锦中考]如图所示,利用滑轮组匀速提升重为10 N的物体,动滑轮重2 N,物体被提升了0.5 m,不计绳重和摩擦,则绳子的自由端移动的距离是 m,绳端的拉力F是 N,其中定滑轮的作用是 .
第7题图
8.[2024·白银]将物体A、B置于如图所示的装置中,物体B恰好匀速下降,已知A重60 N,B重10 N,则A所受地面的摩擦力为 N;若对A施加一个水平向左的拉力F,刚好使A在原来的水平面上匀速向左运动,则拉力F大小为 N (不计绳重、滑轮重及绳子与滑轮间的摩擦)
第8题图
9.[2024·青阳县期末]如图甲所示是《天工开物》中记载的一种取水工具——辘轳,它可以看成不等臂杠杆——轮轴,如图乙所示,若r=0.2 m,R=0.8 m,桶和水的总重量为120 N,取水时匀速转动辘轳,力F为 N.
第9题图
10.[2024·珠海二模]谷风车是我国古代劳动人民智慧的结晶.如图甲所示,当农民转动手动杆时,有风吹出,顶槽漏下的饱满谷粒和干瘪谷粒就被分开.如图乙所示为谷风车内部风扇叶片图示,手动杆的半径用字母l表示,则:
第10题图
(1)风扇中的摇柄和轴组成一个轮轴,它相当于一个 (填“省力”或“费力”)杠杆.为了更省力,则需要 (填“增长”或“缩短”)手动杆半径l.
(2)农民往顶槽添加谷粒,谷粒由于受到 力作用而下落,途经风道时,饱满谷粒从 (填“A”或“B”)风道口分离出来.
(3)若筛选出的谷粒不小心掺了石子,为了利用此装置将两者分开,农民伯伯则需比原来 (填“更快”“更慢”或“等速”)的速度转动手柄.
(4)这样选谷主要原因是饱满谷粒质量越大, 越大,越难被风吹远.
11.[2024·南阳期末]重为500 N的小刚同学站在地面上想用轻质滑轮提起重为1 200 N的物体,请你帮小刚在图中选好滑轮组并画出正确的绕绳方法.
第11题图