《滑轮及其应用》培优练习
1.用如图所示的滑轮组从15m深的水池中(水池面积很大,达几百平方米)提起底面积为200cm2,高2m的圆柱形实心物体,已知该物体的密度为2.5×103kg/m3,力F作用的绳子所能承受的最大拉力为350N,问:
(1)该物体所受的重力为多少牛?
(2)物体浸没水中时匀速拉动绳子,绳子自由端的拉力多少牛?(不计摩擦及滑轮重)
(3)物体以0.2m/s的速度匀速提起时,经多长时间绳子被拉断?(取g=10N/kg)
/
2.如图所示,当F=100N时,物体以2m/s的速度做匀速直线运动,不计动滑轮重和摩擦,求:
(1)物体所受的摩擦力多少?
(2)滑轮在2秒内移动的距离s为多少?
/
3.如图所示,是一个上肢力量健身器示意图。配重A的质量为40kg,其底面积为100cm2.重为500N的小勇通过细绳施加竖直向上的拉力F1时,配重A对地面的压强为2×104Pa,人对地面的压强为P1;他通过细绳施加竖直向上的拉力F2时,配重A对地面的压强为3×104Pa,人对地面的压强为P2.滑轮组装置的摩擦力忽略不计,已知P1:P2=5:4,g取10N/kg.求:
(1)拉力F1的大小。
(2)若人与地面的接触面积为400cm2,则人对地面的压强P2的大小。
/
4.如图所示,木板和木板上的人通过滑轮组静止于空中,已知滑轮A的质量mA和滑轮B的质量mB均为5kg,木板质量M=10kg,人的质量m=30kg,不计摩擦与空气作用力。各个滑轮两侧的细绳(不计质量)均处于竖直状态,求此时人拉绳的力为多大。(g=10N/kg)
/
5.如图所示,是一个上肢力量健身器示意图。配重A受到的重力为1200N,配重A的上方连有一根弹簧测力计D,可以显示所受的拉力大小,但当它所受拉力在0~2500N范围内时,其形变可以忽略不计。B是动滑轮,C是定滑轮;杠杆EH可绕O点在竖直平面内转动,OE:OH=1:6.小阳受到的重力为600N,他通过细绳在H点施加竖直向下的拉力为T1时,杠杆在水平位置平衡,小阳对地面的压力为F1,配重A受到绳子的拉力为FA1,配重A上方的弹簧测力计D显示受到的拉力FD1为2×103N;小阳通过细绳在H点施加竖直向下的拉力为T2时,杠杆仍在水平位置平衡,小阳对地面的压力为F2,配重A受到绳子的拉力为FA2,配重A上方的弹簧测力计D显示受到的拉力FD2为2.3×103N.已知F1:F2=7:5.(杠杆EH、弹簧D和绳的质量以及滑轮与轴的摩擦均忽略不计).求:
(1)拉力FA1;
(2)拉力T2。
(3)压力F2。
/
答案和解析
1.【解答】解:(1)由题意知:圆柱体的底面积S=200cm2=2×10﹣2m2,高度h=2m,密度ρ=2.5×103kg/m3,g=10N/kg。
所以圆柱体的体积:V=Sh=2×10﹣2m2×2m=4×10﹣2m3。
圆柱体的质量:m=ρV=2.5×103kg/m3×4×10﹣2m3=100kg
G=mg=100kg×10N/kg=1000N。
(2)物体浸没在水中时,V排=V=4×10﹣2m3。
此时受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×4×10﹣2m3=400N,
由于是n=2的滑轮组吊着圆柱体,所以绳子自由端的力F=/T,其中T为圆柱体对动滑轮的拉力。
由图可知,T=G﹣F浮=1000N﹣400N=600N,
所以绳子自由端的拉力F=/T=/×600N=300N。
(3)当绳子被拉断时,绳子受到的拉力F′=350N,动滑轮对圆柱体的拉力T′=2F′=700N,
此时的浮力为:F浮′=G﹣T′=1000N﹣700N=300N
V排′=/=/=0.03m3,
物体浸入水中的长度h′为:h′=/=/=1.5m。
物体上升的高度为:L=H﹣h′=15m﹣1.5m=13.5m,
圆柱体运动的时间:t=/=/=67.5s。
答:(1)该物体所受的重力为1000N。
(2)物体浸没水中时匀速拉动绳子,绳子自由端的拉力300N。
(3)物体以0.2m/s的速度匀速提起时,经67.5s绳子被拉断。
2.【解答】解:
(1)图中使用的是动滑轮,动力作用在动滑轮的轴上,不计动滑轮重和摩擦,拉力F=2f,
则物体所受的摩擦力:
f=/F=/×100N=50N;
(2)滑轮移动的距离s等于拉力端移动的距离,
s=/s物=/×v物t=/×2m/s×2s=2m。
答:(1)物体所受的摩擦力为50N;
(2)滑轮在2秒内移动的距离s为2m
3.【解答】解:
由p=/知,
F支1=p1S=2×104Pa×10﹣2m2=200N;
F支2=p2S=3×104Pa×10﹣2m2=300N,
(GA﹣F支1)×2+G动=F1,
(GA﹣F支2)×2+G动=F2,
G人+F1=P1S人,
G人+F2=P2S人,
代入P1:P2=5:4,G人=500N,GA=400N得:
G动=100N,
F1=500N,
P2=2×104Pa。
答:(1)拉力F1的大小为500N。
(2)人对地面的压强P2的大小为2×104Pa。
4.【解答】解:滑轮B的重力:GB=mBg=5kg×10N/kg=50N,
木板重力:G木板=Mg=10kg×10N/kg=100N,
人的重力:G人=m人g=30kg×10N/kg=300N,
把人、动滑轮、木板作为一个研究对象,由图可以看出,从定滑轮A出来的绳子股数为2股,所以B处的拉力为:
FB=/(G木板+G人+GB)=/×(50N+100N+300N)=225N。
对人来说,拉力FB减去动滑轮B的重力后,由两股绳子承担,
所以人的拉力F=/(FB﹣GB)=/×(225N﹣50N)=87.5N。
答:人的拉力为87.5N。
5.【解答】解:(1)如图,
∵FD1=GA+FA1,
∴FA1=FD1﹣GA=2000N﹣1200N=800N
(2)∵杠杆EH、弹簧D和绳的质量以及滑轮与轴的摩擦均忽略不计,
∴FA1=/(FE1+G动),
∴FE1=2FA1﹣G动=1600N﹣G动,
∵杠杆平衡,
∴FE1×OE=T1×OH,
∴T1=/=/,
F1=G人﹣T1=600N﹣/;
FA2=FD2﹣GA=2300N﹣1200N=1100N,
FA2=/(FE2+G动),
∴FE2=2FA2﹣G动=2200N﹣G动,
∵杠杆平衡,
∴FE2×OE=T2×OH,
∴T2=/=/,
F2=G人﹣T2=600N﹣/,
∵F1:F2=7:5,
即 (600N﹣/):(600N﹣/)=7:5,
解得:
G动=100N,
T2=350N;
(3)F2=G人﹣T2=600N﹣/=250N。
答:(1)拉力FA1为800N;
(2)拉力T2为350N;
(3)压力F2为250N。
/
《滑轮及其应用》基础练习
一、单选题
下列各图中利用了动滑轮的是( )
A. / B. / C. / D. /
用下列简单机械,使重为G的物体都处于静止状态,如图所示.不计摩擦、机械自重和绳子重,其中用力最小的是( )
A.
??
1
B.
??
2
C.
??
3
D.
??
4
分别用图中所示的装置甲和乙把同一重物吊到同一高度时( )
A. 用装置甲或装置乙吊起重物所用拉力相同B. 用装置甲吊起重物比用装置乙省力C. 用装置乙吊起重物比用装置甲省力D. 用装置乙吊起重物,动力移动的距离比用装置甲小
在研究定滑轮特点时,做的实验如图所示,弹簧测力计示数分别为F1、F2、F3,则三个力的大小关系是( )
A.
??
1
最大B.
??
2
最大C.
??
3
最大D. 三者一样大
关于滑轮组的叙述,较全面的是( )
A. 一定省力,又能改变力的方向B. 一定省力,但不能改变力的方向C. 有时既能省力,又能改变力的方向;有时可以省力,但不能改变力的方向D. 使用滑轮组一定能省力
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0.75?? B. 等于0.75?? C. 大于0.75?? D. 等于0.5??
台风是一种破坏力很大的灾害性天气。某次台风把市民公园的一棵大树吹倒了,需要两个工人把它扶起,工人们想到了下列如图所示四种方案,每个人所需拉力最小的方案是()
A. / B. /C. / D. /
在你学过的简单机械里既可以省力又可费力的机械是()
A. 杠杆 B. 定滑轮 C. 动滑轮 D. 滑轮组
如图所示,把重为20N的物体匀速向上提起,弹簧测力计的示数为12N,若不计绳重及摩擦,则拉力及动滑轮重力的大小分别是( )
A. 10N??8NB. 12N??4NC. 16N??8ND. 6N??4N
如图用甲乙两种方法匀速提升重为100N的物体,滑轮自重20N,不计绳重和摩擦,下列说法中正确的是( )
A. 甲省力B. 乙省距离C. 甲能改变力的方向D. 乙能改变力的方向
学校旗杆的顶部装有定滑轮,这样做( )
A. 既省力,也改变施力的方向 B. 不省力,但改变施力的方向C. 既不省力,也不改变施力的方向 D. 省力,但不改变施力的方向
二、填空题
如图所示的滑轮是______滑轮,使用它的好处是______。若利用此滑轮匀速提起重为50牛的物体A(不计滑轮重和摩擦),则拉力F的大小为______牛。
如图(a)、(b)所示,分别用力F1、F2匀速提升重为10牛的物体,图______中的滑轮可以看作省力杠杆;图(a)中。若不计摩擦和滑轮重力,力F1的大小为______牛,物体受到合力的大小为______牛。
如图所示,物体重120N,不计滑轮的摩擦。当拉力F为______N时。物体对地面的压力等于零;当拉力F为______N时,地面对物体的支持力为30N。
动滑轮实质上是______杠杆,使用它可以______,但是不能______.
答案和解析
1.【答案】D【解析】
解: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. 根据动滑轮会随物体一起运动,定滑轮不随物体运动分析. 本题考查定滑轮和动滑轮的特点,关键是分清滑轮与物体的运动情况.
2.【答案】B【解析】
解:(1)图中有2断绳子吊着物体,F1=/G, (2)有3断绳子吊着物体,F2=/G; (3)不计摩擦和机械自重,由图知,图为省力杠杆,动力臂是阻力臂的2倍,故F3=/G; (4)不计摩擦和机械自重,由图知,图为费力杠杆,动力臂是阻力臂的/倍,故F4=2G. 综上分析:F2最小. 故选B. 根据杠杆的平衡条件、滑轮组的工作特点求出四个力的大小进行比较得出最省力的装置. 本题考查了杠杆的平衡条件、滑轮组的特点,找出力臂大小是关键.
3.【答案】C【解析】
解:此图是滑轮组,甲图绕在动滑轮上的绳子由2股,则F=/G. 乙图绕在动滑轮上的绳子由3股,则F=/G;故用装置乙吊起重物比用装置甲省力,则动力移动的距离甲图为2h,乙图为3h, 故ABD错误,C正确. 故选C. 根据滑轮组绳子拉力的计算,甲图绕在动滑轮上的绳子由2股,乙图绕在动滑轮上的绳子由3股,由此确定用装置甲或装置乙吊起重物所用拉力情况和动力移动的距离关系. 此题主要考查滑轮组绳子拉力的计算,难度不大,属于基础知识.
4.【答案】D【解析】
解:因为使用定滑轮不能省力,所以F1=F2=F3=G,所以这三个力的大小相等。故选:D。定滑轮的实质是等臂杠杆,使用定滑轮不能省力,可以改变力的方向。本题考查了定滑轮及其工作特点,属于基本内容,比较简单。
5.【答案】C【解析】
解:A、如右图所示,滑轮组有三段绳子,力的方向向上,因此可以省力但不能改变力的方向。故A不合题意。B、如左图所示,滑轮组有两段绳子,力的方向向下,因此可以省力,同时能改变力的方向。故B不合题意。C、左图滑轮组能省力、能改变力的方向;右图滑轮组能省力,不能改变力的方向。故C符合题意。D、如果提升的物体重力远小于动滑轮重力,则使用滑轮组就不能省力,故D错。故选:C。利用下列知识分析判断:(1)定滑轮的特点:不省力,但可以改变力的方向。(2)动滑轮的特点:能省一半的力,但不能改变力的方向。(3)滑轮组是将定滑轮与动滑轮结合在一起,既能省力,又能改变力的方向。(4)如果提升的物体重力远小于动滑轮重力,则使用滑轮组就不能省力。本题主要考查了定滑轮、动滑轮和滑轮组的特点,理解使用滑轮组可以省力,也可以改变力的方向。
6.【答案】C【解析】
【分析】本题考查滑轮组中相关力的计算,知道承担重物的绳子的段数是解题关键。图中物体有2根绳子吊着,理想情况下/,但实际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/。【解答】根据滑轮组的特点,手拉力的大小:/?,如果动滑轮重力忽略不计,手拉力等于物重的一半,即/,而实际动滑轮是有重力的,所以手拉力的大小实际应该大于0.75N。故选C。
7.【答案】B【解析】
【分析】
(1)由题可知,工人是利用杠杆和动滑轮原理将大树扶起;
(2)当阻力和阻力臂不变,则动力和动力臂成反比,即动力臂越大的越省力;
(3)同时,将绳子的一端栓在没有被吹倒的树上,工人拉绳子的另一端,利用动滑轮原理工人可以省一半的力。从题目中抽象出杠杆的五要素,再利用杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂结合题意来解题,关键是能判断出阻力和阻力臂不变。【解答】A.由图可知,右边的树其实就是一个动滑轮;则利用动滑轮可以省一半的力;但是,把绳子放到树的底部,则动力臂太短不省力,A不符合题意;B.由图可知,右边的树其实就是一个动滑轮;则利用动滑轮可以省一半的力;而且把绳子放到树的上部,动力臂较长,则动力较小,B符合题意;C.由图可知,右边的树其实就是一个定滑轮,则使用时,不会省力;而且,将绳子放到树的底部会更费力,C不符合题意;D.由图可知,右边的树其实就是一个定滑轮;则使用时,不会省力;把绳子放到树的上部,动力臂较长,则动力较小,但是,较B选项,力还是较大的,D不符合题意。故选B。
8.【答案】A【解析】
【分析】
根据动力臂和阻力臂的大小关系,判断杠杆类型,再判断省力情况。
此题考查的是杠杆的分类和特点,主要包括以下几种:?①省力杠杆,动力臂大于阻力臂,省力但费距离;?②费力杠杆,动力臂小于阻力臂,费力但省距离;?③等臂杠杆,动力臂等于阻力臂,既不省距离也不省力。
?【解析】
A.因为杠杆有省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆,所以杠杆可省力也可费力;B.定滑轮的实质是等臂杠杆,也不省力也不费力;C.动滑轮实质是动力臂是阻力臂两倍的杠杆,所以能省力,但不能费力;D.滑轮组是既省力又能改变力的方向的机械,所以能省力,但不能费力。故选A。
9.【答案】B【解析】
解:(1)绳子可以大小不变的传递拉力,故拉力F=12N;(2)动滑轮绳子的有效股数n=2,∵不计摩擦和绳重时,F=/(G物+G动),∴动滑轮重G动=nF-G物=2×12N-20N=4N。故选:B。(1)绳子可以大小不变的传递拉力,根据弹簧测力计的示数可知拉力的大小;(2)动滑轮绳子的有效股数n=2,不计摩擦和绳重时,根据F=/(G物+G动)求出动滑轮的重力。考查了对动滑轮的理解,根据公式F拉=/(G物+G动)变形可得出G动=2F-G物。
10.【答案】C【解析】
【分析】
定滑轮的特点:使用定滑轮不省力但能改变力的方向;动滑轮的特点:动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆,使用动滑轮能省一半力,但不能改变力的方向,并且费距离。
此题是考查定滑轮和动滑轮的定义及其使用时的特点。
【解答】
由图可知,甲图中的滑轮是定滑轮,所以使用该滑轮不省力,但可以改变力的方向,所以F甲=G=100N,故A错误,C正确;乙图中的滑轮的轴随物体一起运动,是动滑轮,不能改变力的方向,动滑轮能省一半力,故/,但费距离,故BD错误。
故选C。
11.【答案】B【解析】
解:定滑轮实质是一个等臂杠杆,既不省力也不费力,但能改变力的方向。故选:B。掌握定滑轮的实质及省力特点:实质是一个等臂杠杆,所以不省力,但可以改变用力方向。滑轮实质上是能够连续转动的杠杆,对于定滑轮是一个等臂杠杆,故不省力,但能改变力的方向。
12.【答案】动;省力;25【解析】
解:如图,滑轮随提升的物体一起运动,所以该滑轮属于动滑轮;使用动滑轮的好处是可以省力;不计滑轮重和摩擦,使用动滑轮能省力一半,匀速向上提升物体时,拉力F=/G=/×50N=25N。故答案为:动;省力;25。轴的位置不动的滑轮叫定滑轮,随物体一起运动的滑轮叫动滑轮;动力臂是支点到动力作用线的距离;动滑轮实质是动力臂等于二倍阻力臂的杠杆,动力作用在轮上、阻力作用在轴上;不计滑轮重及摩擦,使用动滑轮省力一半,不能改变用力方向。本题考查了动滑轮的实质、使用动滑轮拉力的计算,属于基础题目。
13.【答案】b;10;0【解析】
解: (1)a是定滑轮,本质是等臂杠杆;b是动滑轮,本质是动力臂为阻力臂两倍的省力杠杆; (2)使用定滑轮不省力也不费力,若不计摩擦和滑轮重力,则F1=G=10N; 匀速提升物体,则a图中物体受到的重力和拉力是一对平衡力,其合力的大小为0牛。 故答案为:b;10;0。(1)定滑轮的本质是等臂杠杆,不省力,也不省距离;动滑轮的本质是动力臂是阻力臂二倍的杠杆,可以省一半的力,但是费距离;本题考查了定滑轮和动滑轮的实质,属于力学基础内容的考查,是中考的热点。
14.【答案】120;90【解析】
解:由于图中为定滑轮,使用定滑轮只能改变力的方向,不能改变力的大小, 当F=G=120N时物体对地面的压力为零;当拉力F′=90N时, 地面对物体的支持力为F支持力=G-F′=120N-90N=30N。 故答案为:120;90。首先从判断滑轮的类型入手,再根据定滑轮不省力的特点判断。对于滑轮应用的考查题目,务必从判断其类型入手。再根据其具体的工作特点进行解题。
15.【答案】省力;省一半的力;改变力的方向【解析】
解: 动滑轮实质上是个动力臂是阻力臂二倍的杠杆;使用动滑轮能省一半的力,但不能改变力的方向. 故答案为:省力;省一半的力;改变力的方向.根据动滑轮的实质及优缺点作答.此题考查的是动滑轮的实质和优缺点,属于基础题,还要明确:动滑轮不但不能改变力的方向,还要费距离.
《滑轮及其应用》提高练习
一、单选题
如图所示,工人用300N的力将重500N的物体匀速提升2m,共用了10秒,若在此过程中(忽略绳重和摩擦).下列说法正确的是( )
A. 绳子自由端移动的距离是4mB. 动滑轮的重是50NC. 绳子自由端移动的速度为0.6??/??D. 绳子自由端移动的速度为0.4??/??
如图所示三个滑轮拉同一物体在水平面上做匀速直线运动,所用拉力分别在一个平面上,所使用的拉力分别为F1,F2和F3,那么有( )
A.
??
1
>
??
2
>
??
3
B.
??
1
<
??
2
<
??
3
C.
??
2
<
??
1
<
??
3
D.
??
2
>
??
1
>
??
3
如图所示,通过滑轮组匀速拉动水平地面上的物体(不计滑轮重及摩擦),若物体重为100N,物体运动时与地面的摩擦力为40N,则拉力F的大小为() /
A. 20N B. 50N C. 60N D. 70N
用如图所示的滑轮组匀速提升600N的重物时,人手实际需提供的拉力应该( )/
A. 小于200N B. 等于200N C. 大于200N D. 大于300N
两个物体A和B,质量分别为M和m,用跨过定滑轮的轻绳相连.A静止于水平地面上,如图所示,不计摩擦力,物体A对绳的拉力的大小与地面对物体A的支持力的大小分别是( )
A. (?????)??,Mg B. mg,MgC. mg,(?????)?? D. (?????)??,(??+??)??
在水平地面上放置一个质量为360N的物体,用图中所示的装置匀速拉动物体(不计绳子与滑轮的摩擦),拉力F等于40N,则物体与地面间的摩擦力应为( )
A. 60N B. 80N C. 120N D. 360N
如图所示,水平桌面上有一铁块,由绕过定滑轮的细绳与重6N的沙桶相连且保持静止.不计绳重及绳与滑轮间的摩擦,以下分析正确的是( )
A. 使用定滑轮是为了省力B. 铁块受到绳子的拉力为6NC. 铁块对桌面的压力和重力是一对平衡力D. 若剪断绳子,铁块由于惯性将向左运动
二、填空题
用如图所示的动滑轮匀速竖直提起200N的水箱,滑轮自重忽略不计,绳子B承受的拉力为______ N,人拉绳子A的动力为______ N.
滑轮组既能省力又能改变力的方向.亮亮用自制的滑轮组来提起500N重物(如图所示),绳自由端的拉力F=200N,重物以0.2m/s的速度匀速上升5m,不计摩擦和绳重,则动滑轮重______N,绳子自由端经过的路程s=______.
如图所示,古代士兵常用定滑轮把护城河上的吊桥拉起。使用定滑轮可以______(选填“省力”、“省距离”或“改变力的方向”);吊桥可以看作杠杆;绳子对它的拉力F是动力,吊桥的重力G是阻力,绳重、摩擦及风的阻力不计,在拉起吊桥的过程中,阻力臂大小将______,拉力F将______(选填“变大”、“变小”或“不变”)
答案和解析
1.【答案】C【解析】
解: A、由图可知,n=3,则绳子自由端移动的距离: s=nh=3×2m=6m,故A错误; CD、绳子自由端移动的速度: v=/=/=0.6m/s,故C正确、D错误; B、忽略绳重和摩擦,由F=/(G+G动)可得,动滑轮的重: G动=nF-G=3×300N-500N=400N,故B错误. 故选C. 由图可知,滑轮组绳子的有效股数,根据s=nh求出绳子自由端移动的距离,根据v=/求出绳子自由端移动的速度,忽略绳重和摩擦,根据F=/(G+G动)求出动滑轮的重. 本题考查了有关滑轮组公式s=nh、F=/(G+G动)以及速度公式的应用,明确滑轮组绳子的有效股数是关键.
2.【答案】C【解析】
解:不计滑轮重和绳子与滑轮之间的摩擦: 假设物块与地面的摩擦力为f, 第一个图中滑轮为定滑轮,不省力,F1=f; 第二个图中滑轮为动滑轮,省一半的力,则F2=/f; 第三个图中滑轮为动滑轮,但F3处作用在动滑轮上,费2倍的力,所以F3=2f; 故F2<F1<F3; 故选C. (1)滑轮的特点:使用定滑轮不省力但能改变力的方向; (2)滑轮的特点:动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆,使用动滑轮能省一半力,但费距离. 本题考查了动滑轮和定滑轮的特点,要利用好条件“不计滑轮重和绳子与滑轮之间的摩擦”,属于基础题目.
3.【答案】A【解析】
【分析】此题主要考查的是学生对滑轮组省力特点的了解和掌握,基础性题目。由图可知,左侧滑轮为定滑轮,右侧滑轮为动滑轮,此滑轮组能省一半力,不计滑轮重及绳与轮之间的摩擦时,根据/求出拉力大小。【解答】不计滑轮重及绳与轮之间的摩擦,人的水平拉力/。故选A。
4.【答案】C【解析】
解:滑轮组的绳子段数n=3,则F=/(600N+G动),即F>200N.故A、B、D不符合题意. 故选 C. 题目所求拉力为实际拉力,所以要考虑动滑轮的重和绳子摩擦,滑轮组的绳子段数n=3因此实际拉力会大于/G. 解题时要读清题意,避免失误.另外,这类题绳子段数n的判定也很关键
5.【答案】C【解析】
解:以B为研究对象,绳子的拉力F=mg. ??再以A为研究对象,得到F+FN=Mg,得到FN=Mg-F=Mg-mg=(M-m)g. 故选C.由物体B静止,求出绳子的拉力.以A为研究对象,根据平衡条件求出地面对A的作用力的大小.本题采用的是隔离法.当物体处于平衡状态时,采用隔离都可以求解.当几个物体都处于平衡状态时,也可以采用整体法.
6.【答案】C【解析】
解:从图可知,有三段绳子在拉物体, ∴水平拉力F为摩擦力f的三分之一,即F=/f, ∴摩擦力f=3F=3×40N=120N. 故选:C. ①当滑轮组竖直拉动重物时,滑轮组上升克服的是重物的重力,不考虑滑轮重力和滑轮与绳间摩擦,则有几段绳子拉重物,拉力就是物重的几分之一. ②本题是滑轮组使用的另一种情况,将滑轮组水平使用来拉动重物,物体向左移动时需克服地面对它的摩擦力,不考虑滑轮重力和滑轮与绳间摩擦,所以,此时有几段绳子拉重物,拉力就是摩擦力的几分之一. 本题考查了滑轮组中力的计算,在滑轮组中,拉物体的力由几根绳子承担,则绳子自己端的力为拉物体的力的几分之一. 滑轮组水平拉动重物时,机械受到的阻力变成是摩擦力,而不是重力.
7.【答案】B【解析】
解:A、使用定滑轮不能省力但可以改变力的方向;故使用定滑轮是为了改变力的方向,故A错误; B、铁块受到绳子的拉力大小等于沙桶的重力为6N,故B正确; C、滑块对桌面的压力和桌面对滑块的支持力是作用在不同物体上的两个力,不是一对平衡力.故C错误; D、剪断绳子前,铁块是静止的,剪断绳子后,铁块由于惯性要保持原来的静止状态,故D错误. 故选B. (1)定滑轮不能省力但可以改变力的方向; (2)平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上. (3)物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性,一切物体都有惯性,惯性是物体的一种属性. 此题考查惯性、定滑轮、平衡力的辨别以及惯性的应用.是一道综合题,难度不大.
8.【答案】200;100【解析】
解:当水箱匀速上升时,水箱处于平衡状态,水箱所受合力为0,水箱重200N,所以绳子对水箱的拉力大小也等于200N.由图可知,该滑轮是动滑轮,所以拉绳头的力F=/G=/×200N=100N.故答案为:200;100.不计动滑轮、绳子的重量时,动滑轮能省一半的力,定滑轮不能省力.能否用平衡状态分析绳子受力大小是本题的解题关键所在.
9.【答案】100;15m【解析】
解:由图可知:n=3,则绳子自由端经过的路程s=nh=3×5m=15m,∵不计摩擦和绳重,有F=/(G+G动),∴G动=3F-G=3×200N-500N=100N.故答案为:100N;15m.①由图可知:n=3,则根据s=nh计算绳子自由端经过的路程,②不计摩擦和绳重时,绳子末端的拉力F拉=/(G+G动).此题是动滑轮重力的计算.解答此题的关键是知道不计摩擦和绳重,有F=/(G+G动).
10.【答案】改变力的方向;变小;变小【解析】
解:(1)图中使用定滑轮的作用是改变动力的方向;(2)如图所示:绳子对吊桥的拉力F是杠杆的动力,吊桥的重力G是杠杆的阻力/支点到拉力作用线的距离(垂直线段)是动力臂L2,支点到重力作用线的距离是阻力臂L1。吊桥在缓慢拉起的过程中,动力臂L1是在逐渐增大(在拉到绳子与吊桥垂直之前),阻力臂L2是在逐渐减小。根据杠杆平衡条件得FL1=GL2,因为重力G不变,L1增大,L2减小,所以F减小。故答案为:改变力的方向;变小;变小。(1)定滑轮实质是等臂杠杆,不省力,也不能省距离,但能改变用力的方向。(2)从支点到阻力作用线的距离叫阻力臂;吊桥在被缓慢拉起的过程中,动力臂和阻力臂的变化情况,根据动力臂和阻力臂变化情况就可以判断出拉力的变化情况了。本题考查了定滑轮的特点和力臂以及力的变化分析,属于有难度的题目。