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第六章 力和机械
6.6节 探究滑轮的作用
一、单选题
1.物体重1000N,如果用一个定滑轮提起它,需要的力是多大(不计摩擦及滑轮自重)( )
A.250N B.500N C.1000N D.2000N
2.如图所示是滑轮的两种用法,下列说法中正确的是( )
A.甲是定滑轮,使用时可以省力
B.甲是动滑轮,使用时不能省力
C.乙是定滑轮,使用时不能省力
D.乙是动滑轮,使用时可以省力
3.如图,站在平台上的工人用使用如图所示的滑轮提升重500N的箱子时,手上实际所用的拉力F将( )
A.一定等于250N
B.一定小于250N
C.一定大于250N
D.一定等于500N
4.在如图所示的各种情况中,用同样大小的力将重物匀速提升,若不计摩擦和滑轮重,物重最大的是( )
A. B. C. D.
5.小明用一个滑轮组把重物提起了0.5 m,绳子的自由端移动了1.5m,则小明所用的滑轮组可能是图中的哪一个? ( )
A.甲 B.乙
C.丙 D.三个都可以
二、多选题
6.使用最简单的滑轮组将物体提升1m,拉力需要拉动绳的自由端移动( )
A.1m?? B.2m????? C.3m????? D.以上情况都可能
7.如图(绳子和滑轮重不计)重为60N的物体A,在10N的拉力作用下,物体在水平路面上以1m/s的速度做匀速直线运动6s,则( )
A.物体A与水平路面间的摩擦力为120N?????????????????
B.物体A与水平路面间的摩擦力为20N
C.在6s内绳子自由端移动了12m????
D.在6s内绳子自由端移动了18m
三、填空题
8.定滑轮的实质:相当于一个________杠杆,竖直方向使用,拉力F和物重G物的关系是________,因此使用定滑轮省力.动滑轮的实质:相当于一个________的杠杆,竖直方向使用,其他因素不考虑,拉力F和重力G物的关系是________,如考虑动滑轮重G动 , 它们的关系是________,使用一个动滑轮可以省________力.
9.如图9,物体重10N,且处于静止状态。该滑轮是________滑轮,手拉弹簧测力计在1位置时的示数为_____________N。若手拉弹簧测力计在1、2、3三个不同位置时的拉力分别是F1、F2、F3,则它们的大小关系是F1______________F2_____________F3。这证明使用定滑轮不能改变力的_________,只能改变力的_________________。
图9 图10 图11
10.一辆汽车不小心陷进了泥潭中,司机按照图10的甲、乙两种方法安装滑轮,均可将汽车从泥潭中拉出,则图甲是________滑轮,图乙是________滑轮.图乙的滑轮实际是________杠杆。
11.如图11所示,用甲、乙两滑轮匀速向上提升重物,物重都是600 N,不计动滑轮重及摩擦,绳子的拉力F甲为________N;F乙为________N.若将重物提高1 m,则甲滑轮绳子的自由端移动的距离为________ m;乙滑轮绳子的自由端移动的距离为________ m.
四、作图题
12.画出图12中最省力的绳子的绕线方法
13.请用笔画线代替绳子,画出图13中工人用滑轮组提升重物G的最省力的绕法.
图12 图13
14.通过如图14所示的滑轮组,用向下的300 N的拉力将重为900 N的物体匀速提升到高处(绳重及摩擦不计),请画出滑轮组上绳子的绕法。
15.用滑轮组拉出陷入泥中的汽车,在图15中画出最省力的绳子绕法。
图14 图15
五、计算题
16.如图所示的滑轮组,绳重及摩擦不计。若绳子自由端的拉力F是200N,平均每个动滑轮重40N,则货物重G是多少?物体升高1m,绳子自由端拉上多少米?
六、实验题
17.小梦同学用如图所示的装置“研究定滑轮和动滑轮的特点”。
(1)实验中需要用到的测量工具是弹簧测力计和_______。
(2)实验中应沿竖直方向_______拉动弹簧测力计,使钩码上升。
(3)请将小梦设计的记录表格中未填写的测量项目补充完整。_______
(4)比较1和2两次实验可知:使用定滑轮的好处是_______。
(5)依据杠杆平衡条件分析,使用动滑轮提升物体所用的力是直接提升物体所用力的一半,但分析第3、4两次实验数据却不符合这样的关系,造成这种现象的主要原因是_______。
第六章 力和机械
6.6节 探究滑轮的作用(答案详解)
一、单选题
1.C
【解析】
由题知,不计摩擦及滑轮自重,使用定滑轮将它提起时,所用拉力等于物体的重力,是1000N.故ABD不正确,C正确。故选C.
2.D
【解析】
根据定滑轮和动滑轮的特点可知:甲的轴固定不动,是定滑轮,不省力,但能改变力的方向;乙的轴与物体一起移动,是动滑轮,能省一半的力,但不能改变力的方向。故选D.
3.C
【解析】
解答:理想情况下,拉力F=G=×500N=250N,如果摩擦力不能忽略,拉力除去克服摩擦力以外还要克服动滑轮重力,所以拉力一定大于250N.
故选C.
4.C
【解析】
在A中,拉力是物体重力的一半,F=,=2F;在B中,拉力等于物体重力,F=GB;在C中,拉力等于物体重力的,F=, =3F;在D中,拉力是物体重力的一半,F=,=2F,所以物体重力最大的是C.故选C.
5.A
【解析】
把重物提起了0.5 m,绳子的自由端移动了1.5m,所以承重的绳子段数为:。
A、甲图的滑轮组由三段绳子承重,故A正确;
B、乙图的滑轮组由两段绳子承重,故B错误;
C、丙图的滑轮组由四段绳子承重,故C错误;
二、多选题
6.BC
【解析】
最简单的滑轮组是由一个定滑轮和一个动滑轮组成,该滑轮组合有两种绕线方法,如图, 甲图中承担物重的绳子的股数是:n=2,则绳子自由端移动的距离s=nh=2×1m=2m,故B正确;乙图中承担物重的绳子的股数是:n=3,则绳子自由端移动的距离s=nh=3×1m=3m,故C正确,故选BC。
7.BC
【解析】
解答:由滑轮组结构看出,n=2,作用在物体上的水平拉力:;∵物体匀速运动,∴物体受到的滑动摩擦力:,故A不符合题意;物体移动的距离:;绳子自由端通过的距离: 故D不符合题意;
三、填空题
8. 等臂; F=G物;动力臂为阻力臂2倍;F=1/2G物 ; F=1/2(G物+G动);一半。
【解析】
解答:定滑轮相当于一个等臂杠杆,使用时不能省力,所以拉力F和物重G物的关系是。动滑轮的实质:相当于一个动力臂为阻力臂2倍的杠杆,竖直方向使用,其他因素不考虑,拉力F和重力G物的关系是,如考虑动滑轮重G动,它们的关系是,使用一个动滑轮可以省一半的力。
9. 定;10N; =; = ;大小;方向。
【解析】
(1)如图所示,滑轮轴的位置固定不动,该滑轮是定滑轮,使用定滑轮不省力,
手拉弹簧测力计在1位置时的示数为F=G=10N。
(2)若手拉弹簧测力计在1、2、3三个不同位置时的拉力分别是F1、F2、F3,则它们的大小关系是F1=F2=F3。这证明使用定滑轮不能改变力的大小,只能改变力的方向。
10.定;动;省力。
【解析】
由图可知:甲图使用定滑轮,拉力等于汽车受到的阻力;乙图使用动滑轮,拉力为汽车所受阻力的一半,所以乙方法使用的滑轮是能省力的。
11. 200;300 ;3;2。
【解析】
四、作图题
12. 13. 14。 15.
五、计算题
16.920N; 5m
【解析】
由图可知,n=5,绳重及摩擦不计,拉力F= (GG动总),则货物重力:G=5F?G动总=5×200N?40N×2=920N;物体升高1m,则绳子移动的距离:s=5h=5×1m=5m.
17.(1)刻度尺;
(2)匀速钩码的重力G/N;
(3)弹簧测力计移动的距离s/m;
(4)可以改变力的方向动滑轮;
(5)有重力。
【解析】
(1)实验中要具体测量物体提升的高度与绳端移动的距离,因此还需增加刻度尺;(2)当匀速拉动弹簧测力计时,其示数才与绳子拉测力计的力大小相等,因此,需匀速拉动;
(3)记录表格中应补充测量项目分别为:钩码的重力G/N和弹簧测力计移动的距离s/m;
(4)分析可知,1和2两次实验是使用的是定滑轮,由表格数据可以看出使用的是定滑轮不省力,但可以改变里的方向,因此比较1和2两次实验可知:使用定滑轮的好处是可以改变力的方向。
(5)依据杠杆平衡条件分析,使用动滑轮提升物体所用的力是直接提升物体所用力的一半,但分析第3、4两次实验数据却不符合这样的关系,造成这种现象的主要原因是动滑轮有重力,在提升重物的同时提升了动滑轮。
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