1、n 第2节 滑轮 基础闯关全练拓展训练 1.(2019湖南永州模拟)在日常生活中,用100N的拉力不能提起重150N的物体的简单机械是()A.杠杆 B.斜面 C.一个定滑轮 D.一个动滑轮 答案 C 用 100N 的拉力提起重 150N 的物体,必然是一个可以省力的简单机械。杠杆、斜面可以省力;定滑轮只能改变力的方向,不可以省力;动滑轮可以省力。因此定滑轮不能用 100N 的拉力提起重 150N 的物体,故正确答案为 C。2.如图所示是塔式起重机的起重滑轮组的三种绕绳方式,摩擦和绳重不计,起吊相同重物时,钢丝绳上的拉力()A.甲最小 B.乙最小 C.丙最小 D.三种方式同样大 答案 C 吊起相
2、同重物,滑轮组的动滑轮上绳子股数越多越省力,丙图中的绳子股数最多,所以最省力的是丙。3.如图所示的装置中,每个滑轮重1N,物块重10N,不考虑绳重及摩擦,当物块匀速上升时,拉力F为()A.2.5NB.3N C.3.5ND.3.25N 答案D 1 如图所示,F1提起下面的重物和其中一个动滑轮,2 股绳子承担物重,根据 F=(G+G动)可 1 1 知,F1=(10N+1N)=5.5N,同理,F=(5.5N+1N)=3.25N。2 2 4.(2018湖南长沙模拟)使用如图所示的装置提升同一个物体,(不计滑轮重、绳重和摩擦)最省力的装置是()2 D 3 3 答案 D 在不计滑轮重、绳重和摩擦的情况下:
3、A 图是定滑轮,由定滑轮的特点可知,不省力,即 FA=G;B 图是动滑轮,由动 1 1 滑轮的特点可知,省一半的力,即 FB=2G;C 图是滑轮组,绕在动滑轮上的绳子有 2 股,则 FC=G;D 图是滑轮组,绕在动滑轮上 1 的绳子有 3 股,则F=G。由以上分析可知:在滑轮重、绳重及摩擦不计的情况下最省力的是 D。3 能力提升全练拓展训练 1.在学校物理科技节上,玲玲老师给大家演示了神奇的“二力平衡”。如图所示,当一学生握 住中间细细的圆柱体并保持静止时,玲玲老师用两个弹簧测力计拉动圆柱体两侧的“同一根”细线,使“整根”细线向右做匀速运动,神奇的是:左手甲弹簧测力计的示数为4.8N,右手乙弹
4、簧测力计的示数却只有1.6N。“同一根”细线右端所受拉力小,为何细线还能向右匀速运动呢?原来中空的细圆柱体内部另有“机械”,你认为内部最有可能的滑轮绕线结构是下列图中的(不计滑轮重、线重及摩擦)()答 案 B 1 由“左手甲弹簧测力计的示数为 4.8N,右手乙弹簧测力计的示数却只有 1.6N”可知,F乙=F甲,A 图中,F甲=F乙,C 1 图中,F 甲=F 乙,D 图中,F 甲=4F 乙。故只有 B 符合题意。2.(2018 四川绵阳二模)如图所示,物体 M 放在水平桌面上。现通过一动滑轮(质量和摩擦均不计)在绳子自由端施加一拉力 F,拉着M向左做匀速直线运动,此时弹簧测力计(质量可忽略)示数
5、为10N。若在M上加放一物块m,要保持M向左继续做匀速直线运动,需在绕过动滑轮绳子的自由端施加一拉力 F,则()A.M 运动时受到向左的摩擦力 B.加放 m 前,M 受到 20N 的摩擦力 C.加放 m 前,M 受到 10N 的摩擦力 D.加放 m 后,力 F保持 10N 不变 答案 B 加放 m 前,M 向左做匀速直线运动,F 的大小等于弹簧测力计的示数,并且 M 受到向左 210N=20N 的拉力作用,而 M 受到向右的摩擦力与向左的拉力为平衡力,因此加放 m 前,M 受到 20N 的摩擦力,故 A、C 错误,B 正确;若在 M 上加放一个物块 m,在绳自由端施加力 F使 M 和 m 向左
6、做匀速直线运动,此时物块 m 不受摩擦力作用,由于 M 对桌面的压力增大,所以 M 受到桌面的摩擦力增大,故F大于 10N,故 D 错。三年模拟全练拓展训练 由图知,n=2,不计滑轮重、绳重及绳与滑轮间的摩擦,则拉力 F=f=300N=150N,故 A、B 错;绳自由端移动的 1.(2018四川成都成华模拟,32,)如图所示,质量分别为m1、m2、m3(m1m2)的物体通过轻绳和弹簧连接起来,三个物体均处于静止状态。不计弹簧自重、绳重和摩擦,关于此装置的说法正确的是()A.绳子对质量为 m1的物体的拉力大小为 m1g B.绳子对质量为 m2的物体的拉力大小为 m2g C.弹簧中拉力大小为(m2
7、-m1)g D.地面对质量为 m2的物体的支持力大小为(m2+m3-m1)g 答案 A 定滑轮只能改变力的方向,不能改变力的大小,因此绳子对质量为m1的物体的拉力大小为 m1g,故 A 正确;绳子各处拉力相等,因此绳子对质量为 m2的物体的拉力大小为 m1g,故 B 错误;因 m1m2,所以 m1gm2g,则对质量为m2的物体进行受力分析有:m2g+F弹=m1g,因此 F弹=(m1-m2)g,故 C 错误;对质量为 m2的物体进行受力分析,质量为 m2的物体只受到弹簧的拉 力、绳子的拉力和自身的重力,因此地面对质量为 m2的物体的支持力大小为 0,故D 错误。2.如图所示,弹簧测力计和细线的重
8、力不计,一切摩擦不计,重物的重力G=10N,则弹簧测力计A 和B静止时的读数分别为()A.10N,20N B.10N,10N C.10N,0 D.0,0 答案 B 弹簧测力计 A 受到向右 10N 的拉力,保持静止,受向左的拉力也是 10N,则弹簧测力计 A 的读数为 10N;同理,弹簧测力计 B 两端受的力都是 10N,保持静止,则弹簧测力计 B 的读数也为 10N。3.(2018湖南长沙模拟,6,)如图所示,在一水平地面上,木箱重600N,受到的摩擦力为300N,用力F拉动木箱使它匀速直线运动了2m(不计滑轮重、绳重及绳与滑轮间的摩擦),下列说法正确的是()A.拉力 F 的大小为 100N
9、 B.拉力 F 的大小为 200N C.绳自由端移动了 4m D.绳自由端移动了 1m 答案C 1 1 2 2 距离 s=2s 箱=22m=4m,故C 正确、D 错。4.(2019天津一模,16,)如图所示,用滑轮匀速提升物体,滑轮(选 填“A”或“B”)可以等效为等臂杠杆,使用它的好处是,若物体的重力G均为20牛,不计摩擦和滑轮重力,力F1为 牛,物体在5秒内上升2米的过程中,力F1的功率为 瓦,机 械 能(选填“变大”“变小”或“不变”)。答案 A 可以改变力的方向 20 8 变大 解析 定滑轮只能改变力的方向,不能省力,它的本质是等臂杠杆,因此滑轮 A 可以等效为等臂杠杆;使用定滑轮的好
10、处是 W 40J 可以改变力的方向;不计摩擦和滑轮重力,F1=G=20N;W=F1s=20N2m=40J,P=t 量不变,高度升高,因此重力势能增大,动能不变,机械能变大。=5s=8W;物体在上升的过程中,速度不变,质 5.(2018 广西北海模拟,17,)用如图所示的滑轮组提升重物,用笔画线代替绳子画出最省力的绳子绕法。石 车 拉 拉 动 拉 石 2 答案 如图所示 解析 图中只有一个动滑轮,则由 3 段绳子承担物重是最省力的绕绳方法;绳子先系在动滑轮的固定挂钩上,绕过上面的定滑轮,再绕过动滑轮即可。6.如图所示,是一辆汽车通过滑轮组将深井中的石块拉至井口的装置图。已知井深 12m,石块重
11、G =6103N,汽车重 G =3104N,汽车匀速拉绳子时的拉力 F =2.2103N,汽车受到的阻力为车重的 0.1,忽略绳重及绳子与滑轮之间的摩擦力。(g 取 10N/kg)求:(7 分)(1)动滑轮的重力;(2)将石块从井底拉至井口的过程中,汽车拉绳子的拉力对滑轮组做了多少功?答案 (1)600N (2)7.92104J 解析(1)由图可知,承担物重的绳子股数 n=3,由于忽略绳重及绳子与滑轮之间的摩擦力,由 F拉=G石+G动 n 得动滑轮的重 力:G=nF -G=32.2103N-6103N=600N。(2)绳子自由端移动的距离:s=3h=312m=36m,汽车拉绳子的拉力对滑轮组做
12、的功:W=Fs=2.2103N36m=7.92104J。五年中考全练拓展训练 1.(2019 四川绵阳中考,20,)用水平力 F1拉动如图所示装置,使木板 A 在粗糙水平面上向右匀速运动,物块 B 在木板 A 上表面相对地面静止,连接B与竖直墙壁之间的水平绳的拉力大小为 F2。不计滑轮重和绳重,滑轮轴光滑。则 F1与F2的大小关系是()A.F1=F2B.F2F12F2 答案D 1 不计滑轮重和绳重,滑轮轴光滑,由图知,物体 A 对滑轮的拉力 F绳=F1,把 A、B 看成一个整体,它在水平方向上 受到绳对它向右的拉力(大小为 F绳)和向左的拉力 F2、向左的摩擦力 f,该整体匀速运动,受力平衡,
13、故 F绳=F2+fF2,即 1F F,所以 F 2F。2 1 2 1 2 2.如图,用重为0.2N的动滑轮将重2N的物体匀速提升,不计摩擦和绳重,则所用的拉力为()A.1N B.1.1N C.1.2ND.2.2N 答案B 1 1 由图知,n=2,不计摩擦和绳重,则拉力 F=(G 物+G 动)=(2N+0.2N)=1.1N。2 2 3.(2018浙江宁波中考,15,)如图所示,F1=4N,F2=3N,此时物体A相对于地面静止,物体B以0.1m/s的速度在物体A表面向左做匀速直线运动(不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦)。下列说法错误的是()A.F2的功率为 0.6W B.弹簧
14、测力计读数为 9N C.物体 A 和地面之间有摩擦力 D.如果增大 F2,物体A 可能向左运动 答案 D 由图知,水平使用滑轮组,n=2,绳端移动速度 v=2v 物=20.1m/s=0.2m/s,拉力做功的功率 P2=F2v=3N0.2m/s=0.6W,A 正确;不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦,弹簧测力计的示数 F=3F2=33N=9N,B 正确;物体 B 受绳的拉力FB=2F2=23N=6N,由于物体 B 向左做匀速直线运动,则 fB=FB=6N,方向水平向右。对 A 受力分析知,A 受水平向右的 F1=4N、B 对 A 水平向左的摩擦力 fA=fB=6N、地面对 A 的摩擦力 f,由力的平衡有 fA=F1+f,代入数据得f=fA-F1=6N-4N=2N,方向水平向右,C 正确;如果增大 F2,B 对 A 的压力和接触面的粗糙程度不变,B 与 A之间的摩擦力不变,A 受力不变,还是处于静止状态,故 D 错。4.如图所示,某人在 A 处提起物体,请在图中画出最省力的绳子绕法。答案 如图所示 解析 题图中定、动滑轮各一个,人在 A 处向上拉绳子,绕成由三股绳子承担物重的滑轮组最为省力,如答案图。
