滑轮基础知识和例题

Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date滑轮基础知识和例题简单机械和功基础知识和例题滑轮基础知识和例题2.1 滑轮:周边有槽，能绕轴心转动的圆轮叫做滑轮，滑轮是一种简单机械. 滑轮是“变形的杠杆”。2.2 滑轮的分类：1.定滑轮 滑轮在使用时，轴的位置不移动的叫定滑轮。使用定滑轮既不省力也不费力，但是能改变力的方向。2.动滑轮 滑轮在使用时，轴的位置随着被拉物体一起移动的叫动滑轮。动滑轮的实质是动力臂为阻力臂两倍的变形杠杆，使用动滑轮能省力，但不能改变力的方向。2.3 滑轮组:由动滑轮和定滑轮组合在一起成滑轮组。因为 动滑轮省力，定滑轮可改变用力方向，组合成滑轮组可达到即省力，又能改变方向的目的。2.4 滑轮组的受力分析：使用滑轮组时，若动滑轮重和摩擦不计，动滑轮被几段绳子吊起，提起物体所用的力就是物重的几分之一。F=（G物+G轮）/n 2.5 定滑轮物体端与自由端的关系： 定滑轮物体上升多高，自由端就移动多少，h=s2.6 动滑轮端与自由端的关系：s=nh.（s指自由端移动的距离，h指动滑轮端移动的距离。自由端移动的距离长）2.7 无论动滑轮还是定滑轮绳上各点的拉力始终相等，每段绳两端的拉力大小相等；同一段绳两端的拉力大小相等，方向相反。2.8 滑轮组中，对绳端的拉力的大小与滑轮的移动速度无关、与移动距离无关；只要是匀速移动，拉力的大小就不变。2.9（选读内容）斜面:与水平面成一定角度的面叫做斜面，也是一种简单机械，但不是杠杆。为了把重物搬到汽车上去，搭一块木板，沿着木板把重物推上去，这样的木板就是斜面。使用斜面的目的是为了省力。公式表示，斜面长是斜面高的几倍，所用推力（或拉力）就是物重的几分之一。物体升高相同的高度，斜面越长越省力。一滑轮基础1旗杆顶上的滑轮，其作用叙述正确的是 （ ）A省力杠杆，可改变力作用方向 B费力杠杆，可改变力作用方向 C等臂杠杆，可改变力作用方向 D以上说法都正2使用如下图所示的装置来提升物体时，既能省力又能改变力的方向的装置是（ ）3在图116所示各个图中，物G重都为12N，当物体静止时，拉力F各是多少？（不计摩擦和机械自重）图11-6F1F2F3 F1= N F2= N F3= N 注：分析受力情况，关键看有几根绳作用在物体上。GF1F2F34. 如右图2，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2 5用一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组，不考虑滑轮重和摩擦用这个滑轮组提起重物时（ ）A.动滑轮半径越大越省力 B.动滑轮半径越小越省力C .定滑轮半径越大越省力 D.用力的大小跟滑轮半径大小无关6.关.于定滑轮、动滑轮，以下说法不正确的是（ ）A.使用定滑轮虽然不省力，但可以改变力的方向 B.定滑轮实质是等臂杠杆，而动滑轮实质是不等臂杠杆 C.又省力又少移动距离的动滑轮是无法实现的 D使用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，只能省一半力 E 使用动滑轮一定省力7. 一定不省力的简单机械是（ ） A斜面 B 轮轴 C 动滑轮 D 定滑轮8定滑轮实质上是一个_杠杆，动滑轮实质上是一个_杠杆；使用定滑轮不能 ，但能 ；使用动滑轮能 但不能；使用滑轮组既能 又能 。二受力分析及距离的计算F 图1 1BA1、如右图2所示装置中，A物体质量为5kg，B物体质量为2kg，整个装置处于静止状态。试画出A、B物体受力示意图，并求出绳对B的弹力和地面对A的弹力大小。图2图1 2. 一装置如右图1所示，已知物体拉力F作用下处于静止，不计滑轮重，若弹簧测力计示数为10N，则拉力F= N。力F移动1米，则物体移动 米。 3. 如下图所示，分别用滑轮和滑轮组提起重物，其中G1 =G2= G3，若不计摩擦力和滑轮重，则( )F1F2F3G1G2G3A. F1F2F3； B. F1F2F3；图44用如右图4所示的滑轮组提升物体，以及已知物体重200牛，物体匀速上升1米，不计滑轮组重及摩擦，则：（ ）A.拉力为80牛 B.拉力为40牛；C.绳的自由端拉出4米 D. 绳的自由端拉出1米加题：求此题中定滑轮挂钩对天花板的拉力大小 。5如下图5所示，滑轮组的下面挂一重1200N的木箱A，当拉力F增大到300N时，木箱仍静止在水平地面上，不计滑轮重和摩擦，此时地面对木箱的支持力是（ ）A1500NB900N C600ND300N 加题：求此题中定滑轮挂钩对天花板的拉力大小 。 6如下图6所示的滑轮组，不计拉线质量及滑轮转动摩擦。重物G=100N，每一个滑轮重20N。当绳自由端拉力F竖直向上大小为30N时，重物G对地面的压力为 N。拉力F为 N时，恰能让重物G匀速上升。若重物G能以0.1m/s的速度匀速上升，则绳自由端向上运动速度为 _m/s；如果绳以1m/s的速度移动拉力F为 N。 M1M2 图5图6图8图77如上图7所示，绳子与滑轮重不计，物体处于静止状态，如果m1=5kg，那么m2应等于_ kg。M1下降1m，则M2下降 m 8如上图8所示，不计动滑轮的质量及转动摩擦，当竖直向上的力F=10N时，恰能使重物G匀速上升，则重物G= N，绳固定端拉力为 N，重物上升10cm，力F向上移动 cm。 图11-79如图117所示，不计滑轮质量及转动摩擦，当水平拉力F=30N时，物体m恰能沿水平作匀速运动。则地面对物体m的阻力f大小是（ ）A15N B30N C60N D不好判断加题：当拉力F移动3米时，物体M移动 米；当物体M的速度是2m/s时，拉力F的速度是 。10同一物体沿相同水平地面被匀速移动（如图4），拉力分别为F甲、F乙、F丙，不计滑轮与轻绳间的摩擦，比较它们的大小，则（ ）AF甲F乙F丙 BF甲F乙F丙 CF甲F乙=F丙 DF甲=F乙F丙11如下图所示，用三个滑轮分别拉同一个物体，沿同一水平面做匀速直线运动，所用的拉力分别是F1、F2、F3，比较它们的大小应是（ ）F1F2F3A、F1F2F3 B、F1F2F3 C、F2F1F3 D、F2F1F3 图2加题：当F的速度是2m/s时，则物体的速度是 、 、 。F3=20N，,则绳子的拉力是 N.12. 如右图1所示，两个物体甲和乙通过细绳与弹簧连接在一起，甲重放在地面上；乙重被吊在空中，它们均保持静止，若不计弹簧及细绳的重量， 图1弹簧受到的拉力为，甲物体受到的合力为13. 如右上图2所示，物体A重为20N，滑轮重为1N，绳子重不计，弹簧测力计的示数为25N，则物体B的为 N。注：同一条绳上各点的拉力大小相等。图414如右图4所示装置，滑轮A重40N，滑轮B、C各重20N，重物G=200N。求：不计拉线质量及滑轮转动摩擦影响，绳自由端在力F作用下，恰能以60mm/s向下运动，则力F的大小是多少？重物G在1min内能上升多少距离？（绳子足够长）15. 如图5所示，重600N的人站在重5400N的船上，通过滑轮把船匀速拉向岸边。人拉绳的力为500N，人和船相对静止。不计绳重和滑轮处摩擦，船受到水的阻力为A. 500N B. 1000NC. 2500N D. 3000N加题：船向前走2米，人拉绳子 米。16用滑轮分别组成如图6所示的甲、乙两个滑轮组，把相同物体匀速提升相同的高度，如果每个滑轮的质量与物体的质量都相等。则在绳端所用的拉力F1: F2分别是（不计摩擦及绳重）A2：3 9：8 B3：2 8：9 C1：1 3：2 D3：2 1：1 图7注：求比值就是把不同未知量用相同未知量表示。17. 如图7某人体重为600N，他想坐在吊篮里用滑轮组匀速拉上去，如右图，已知吊篮重240N，不计滑轮重，则他所用的力应为（ ） A. 280N； B. 420N； C. 600N； D. 240N。 加题：人向下拉绳子6米，吊篮向上移动 米18如图13-3-11所示，是一工人师傅用于粉刷楼房外墙壁升降装置示意图，上端固定在楼顶若动滑轮质量为2.5kg,工作台质量为7.5kg,涂料和所有工具质量为20kg,工人师傅的质量为60kg,绳重及摩擦不计（g取10/kg）当工作台停在距地面10m高处，工人师傅对绳子向下的拉力为 ；若工作台从距地面10M高处上升到距地面30m高处，工人师傅拉下绳子 M 答案300,60注：这不是标准的滑轮组模型，要具体分析整体受几个向上的力，以及向上运动时几条绳是同时缩短的。AOBM图1519图15是运动员利用器械进行训练的示意图，其中横杆AB可绕固定点O在竖直平面内转动，OA：OB=4：5，系在横杆A端的细绳通过滑轮悬挂着物体M。质量为66kg的运动员小强站在水平地面上时对地面的压强为11104Pa，当他用力举起横杆B端恰好使AB在水平位置平衡时，他对水平地面的压强为16104Pa。则物体M的质量为_ kg（滑轮、横杆AB、细绳的质量均忽略不计，g取10N/kg）AB图320如图3，物体A重120N，在重力为GB的物体B的作用下在水平桌面上做匀速直线运动，A与桌面之间的摩擦力为f。如果在A上加一个水平向左大小为180N的拉力F，物体B匀速上升，则下列选项正确的是（不计摩擦、绳重及滑轮重）AGB=30NBGB=90N Cf=180ND f=90N20、在水平桌面上放一个重300N的物体，物体与桌面的摩擦力为60N，如图所示，若不考虑绳的重力和绳的摩擦，匀速移动物体时，水平拉力F_N。21.如图14所示为一种手摇升降晾衣架示意图它由4个定滑轮和两个动滑轮组成，绳子的尾端绕在一个固定在墙壁的旋轮上，旋转摇柄可以使晾衣架升降假设在升降过程中衣架横梁保持水平，请回答下列问题：(1)假设衣服和晾衣架(含动滑轮)等的总重是50N，则静止时绳子拉力是 N；(各种摩擦力忽略不计)(2)要使衣架横梁上升1m，则绕进旋轮上的绳子长度是 m；图2322在图23所示装置中，甲物重G甲10N，乙物重G乙是动滑轮重G轮的8倍。物体乙跟地面的接触面积为1.5102m2。轻杆AB可以绕O点转动，且OAOB21。不计轴摩擦，装置如图所示处于平衡状态时，乙对水平地面的压强P2103Pa。求：此时动滑轮对物体乙的拉力F拉；（50N）若在物体甲下面再加挂物体丙，恰使物体乙对地面的压强为零。求：丙的物重G丙。(5N)23.图23是小刚设计的一个通过简单机械自动拉开开关的装置示意图。该装置主要由滑轮组、配重C、D以及杠杆AB组成，配重C通过细绳与动滑轮相连，配重C、D分别通过支架固连在杠杆AB两端，支架与杠杆垂直。杠杆的B端放在水平台面上，杠杆可以绕支点在竖直平面内逆时针转动，开关被拉开前，杠杆在水平位置平衡。已知动滑轮P的质量mP为0.2kg，OA:OB3:1，配重D的质量mD为1.5kg,作用在D上的竖直向下的压力F为75N，刚好拉开开关所需的拉力T为6。杠杆、支架和细绳的质量均忽略不计，滑轮与轴的摩擦、杠杆与轴的摩擦均忽略不计，取10N/kg。求：配重C的质量mC等于多少千克，开关刚好能被拉开？(4Kg)答案：G=40N MA=276 kg图19CBO水蒸气A排气管D25.如图19所示，是某课外小组设计的锅炉保险阀门装置示意图。A是圆柱体阀门，悬挂圆柱体阀门的细钢丝绳从排气管D穿出，排气管的横截面积S1=2cm2，锅炉正常工作时圆柱体阀门被排气管D压在如图所示位置；BC是轻质杠杆，当蒸汽压强超过安全值时，圆柱体阀门A被水蒸汽向下压离开排气管口，水蒸汽沿排气管口排出以保障锅炉的安全，当蒸汽压强低于安全气压时，圆柱体阀门上升赌注排气管口。锅炉内安全气压值为p=1.3105Pa，已知圆柱体阀门A的质量m=500g，底面积S2=10cm2，外界大气压p0=1.0105Pa，BO:BC=1:5。求：（整个装置的摩擦不计，g=10N/kg）（1）锅炉内刚好为安全气压时，水蒸气对阀门A的压力；（104）（2）为使锅炉安全，在杠杆C点通过定滑轮悬挂铁锤的质量。（725） 甲 乙 图2124（5分）电气化铁路的高压输电线，无论在严冬还是盛夏都要绷直，才能使高压线与列车的电极接触良好，这就必须对高压线施加恒定的拉力。为此，工程师设计了如图21甲所示的恒拉力系统，其简化原理图如图21乙所示。实际测量得到每个水泥块的体积为1.510-2m3，共悬挂20个水泥块。已知水泥块的密度为2.6103kg/m3，g取10N/kg。（不计滑轮和钢丝绳的重力和一切摩擦。）求：（1）每个水泥块的重力是多少？（2）请指出图21乙中的动滑轮和定滑轮分别是哪个？（3）滑轮组对高压线的拉力是多大？三绳子的绕法练习1.如右图所示的是用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，用这个滑轮组提升重为300牛的重物（忽略滑轮组和绳子重及摩擦） 在图甲上画出当动力F=150牛时绳子绕法； 在图乙上画出当动力F=100牛时绳子的绕法。2用“一动、一定”组成的滑轮组来匀速提升重物时，所需要的力与不使用滑轮组直接提升重物时相比较，最多可省 （ ） A1/3的力 B1/2的力 C2/3的力 D3/4的力3 用一个滑轮组来提升物体,物体上升1m,绳子的自由端拉出了3m，请你画出滑轮个数最少的图1滑轮组的组装图。图24. 如图1请组装拉力为物重的1/4的滑轮组，要求绳子向下拉（忽略摩擦和动滑轮重）5如图2站在地面上的人想用尽可能小的力提升水桶。请在图中画出滑轮组绳子的绕法。四实验1某同学研究定滑轮的使用特点，他每次都匀速提起钩码（每次示数相同），研究过程如图3所示，请仔细观察图中的操作和测量结果，然后归纳得出初步结论。比较AB两图可知：_；比较BCD三图可知：_。图182（l）如图18所示的实验现象说明：使用定滑轮_；使用动滑轮_。3. 小军同学为了探究“使用动滑轮的省力情况”，使用了如图所示的实验装。实验前，小军用弹簧秤测得动滑轮的重力为1.0N，每个钩码的重力为0.5N；实验过程中，小军多次改变动滑轮所挂钩码的数量，分别记下每次所挂钩码的重力及对应的弹簧秤示数，并将其填写在预先设计好的记录亵中（见下表）。分析实验数据可以得出，在忽略摩擦、绳重及实验误差的条件下，弹簧秤的示数F与钩码的重力G以及动滑轮的重力G0的关系为_；在动滑轮的重力大于或等于物体的重力的条件下，使用动滑轮_。-