资源描述
动滑轮及其工作的特点一、单选题1.用如图甲、乙两种方式匀速提升重为100N的物体，已知滑轮重20N。则（ ） A.手的拉力：F甲=F乙；机械效率：甲=乙B.手的拉力：F甲F乙；机械效率：甲乙C.手的拉力：F甲F乙；机械效率：甲乙D.手的拉力：F甲F乙；机械效率：甲乙2.如图所示，用同一个动滑轮先后提升同一物体，使物体以相同的速度匀速上升相同的高度，所用的力分别是F甲和F乙 ， 拉力做功的功率分别是P甲和P乙 若不计摩擦、动滑轮重和绳重，则F甲与F乙、P甲与P乙之间的大小关系是（ ）A.F甲F乙、P甲=P乙B.F甲F乙、P甲P乙C.F甲F乙、P甲=P乙D.F甲F乙、P甲P乙3.A，B两种实心物体的质量与体积的关系如题图1所示，把体积相等的A，B物体挂在滑轮组下，若要使它们处于静止状态，则题图2的虚线框内悬挂B物体的个数是（不计摩擦和滑轮的自重）（ ）A.1个B.2个C.3个D.4个4.如图所示，工人师傅用动滑轮将箱子吊到阳台上，箱子重为500N，动滑轮重为10N在工人师傅竖直向上的拉力F作用下，箱子匀速上升了2m，不计绳重和摩擦，则在此过程中（ ）A.F=250NB.F=510NC.绳自由端被收起的长度为4mD.装置的机械效率=100%5.如图所示，使用同一滑轮的甲、乙两种装置，匀速提升重均为10N的A、B两物体，已知滑轮重1N不计绳重和绳与滑轮间的摩擦，则下列说法中正确的是（ ）A.手的拉力F乙=10NB.A物体受到的合力与B物体受到的合力相等C.若A、B两物体都被提升0.5m，则手的拉力F乙做的有用功比较多D.若A、B两物体都被提升0.5m，则手的拉力F甲做的功比F乙做的功多6.部分农户在新建住房时，常利用如图所示的简易滑轮提升建材。在一次提升建材的过程中，建筑工人用400N的拉力，将重600N的建材在10s内匀速提高3m。则下列判断正确的是（）A.滑轮所做的有用功为1200JB.滑轮受到的重力为100NC.该滑轮的机械效率=75%D.绳子自由端移动的速度大小为0.3m/s7.用图中装置匀速提升重为100N的物体，手的拉力为60N，滑轮的机械效率为（） A.16.7%B.20%C.83.3%D.100%8.在日常生活中，用10N的拉力不能提起重15N的物体的简单机械是（） A.一个定滑轮B.一个动滑轮C.杠杆D.斜面9.如图，用一个重为2N的动滑轮，把G物=12N的物体在2s内匀速提升0.2m（不考虑绳子的重力和摩擦），则（） A.绳子的拉力F=6NB.绳子自由端移动速度v=0.1m/sC.有用功W有=2.8JD.动滑轮的机械效率=85.7%10.使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式如图所示，不计机械自重和摩擦，所需动力最大的是（） A.F1B.F2C.F3D.F411.如图所示，工人用动滑轮匀速提升物体，下列判断正确的是（ ） A.人的拉力与物体重力是平衡力B.动滑轮的机械效率一定等于50%C.人拉力做的功等于滑轮增加的重力势能D.物体升高的距离等于滑轮左侧绳子减小的长度12.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，不计滑轮的重和绳与滑轮间的摩擦，所使用的拉力分别为F1、F2和F3 ， 则（ ） A.F2F1F1F3C.F1F2F3D.F1F2；对于效率：两幅图中的W有是克服物体重力做的功是相同的,但乙图中拉力做功要克服动滑轮的重力做功,比甲图中做的总功要多,所以结合机械效率公式 可知,有用功相同时,总功越大的,机械效率越小,所以 ；B符合题意。故答案为：B。【分析】定滑轮可以改变力的方向，动滑轮可以省力，当物体重力相同时，动滑轮的额外功较大，机械效率较小。15.【答案】D 【解析】【解答】A、动滑轮实质是动力臂是阻力臂二倍的杠杆，属于省力杠杆，A不符合题意；B、订书机在使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，B不符合题意；C、羊角锤在撬钉子时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，C不符合题意；D、镊子在使用时，动力臂小于阻力臂，属于是费力杠杆，D符合题意。故答案为：D。【分析】动滑轮特点：省一半力，但不能改变动力方向,要费距离(实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆)三种杠杆：(1)省力杠杆：L1L2,平衡时F1F2.特点是省力，但费距离.（如剪铁剪刀，铡刀，起子）(2)费力杠杆：L1F2.特点是费力，但省距离.（如钓鱼杠，理发剪刀等）(3)等臂杠杆：L1=L2,平衡时F1=F2.特点是既不省力，也不费力.（如：天平）16.【答案】C 【解析】【解答】读图分析可知，最上和最下两只都是定滑轮，只是改变了力的方向，而中间一只滑轮相对于瘦子来讲，只是改变了力的方向，为定滑轮；相对于胖子来讲，则是一只费力的动滑轮；因此，可知当装置匀速运动时，各力的关系为 ， 。C符合题意，ABD不符合题意。故答案为：C【分析】根据动滑轮和定滑轮的特点分析判断.二、填空题17.【答案】0；6.4 【解析】【解答】因为物体沿水平方向运动，重力的方向是竖直向下的，力和运动方向相互垂直，故重力不做功，所以物体A所受重力做的功为0J；由图可知，拉力的大小F=4N，物体沿水平方向以0.4m/s的速度匀速运动了2s，通过的路程是s物=v物t=0.4m/sx2s=0.8m，因为动滑轮省一半力，而费一倍距离，所以拉力移动的距离为s=2s物=2x0.8m=1.6m，故拉力F做的功是W=Fs=4Nx1.6m=6.4J。故答案为：0；6.4。【分析】（1）根据做功的两个必要因素，分析重力做功情况；（2）由图可知，拉力大小等于弹簧测力计的示数；利用公式s=vt，求出物体2s沿水平方向运动的距离s物，根据动滑轮的特点s=2s物，得出拉力移动的距离s，再利用公式W=Fs，即可求出拉力做的功。18.【答案】省力；90%；325 【解析】【解答】解：使用动滑轮的好处是省力；= =90%；由F= （G+G动）得：G动=2F-G=2250N-450N=50N, F= = =325N.故答案为：省力；90%；325。【分析】动滑轮的特点：省力但不能改变力的方向；根据= 求解；先根据F= （G+G动）求出动滑轮的重力，再根据F= （G+G动）求解。19.【答案】0.1；水平向右；36；3.6 【解析】【解答】解：根据v= 得A物体运动的速度：v= =20cm/s,绳子的股数为2股，滑轮移动的速度为v滑= v= 20cm/s=10cm/s=0.1m /s；物体B在水平方向上受水平向右的拉力和A对B施加的向左的摩擦力是一对平衡力，所以A对B施加的摩擦力为8N且水平向左；A对B施加的向左的摩擦力和B对A施加的向右的摩擦力是一对相互作用力，所以B对A施加的向右的摩擦力为8N：A在水平方向受到向左的拉力F、B对A施加的向右的摩擦力、地面对A向右的摩擦力，所以绳子对A的拉力F=8N+10N=18N，F=2F=218N=36N,P=Fv=36N0.1m/s3.6W.故答案为：0.1；水平向右；36；3.6。【分析】根据v= 求出A运动的速度，再根据绳子是股数求出滑轮运动的速度；根据B的受力情况和二力平衡条件得出B受到摩擦力的方向和大小；根据A的受力情况求出绳子对A的拉力；根据P=Fv求出拉力的功率。20.【答案】b；10；0 【解析】【解答】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【分析】（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；21.【答案】（1）kg；s（2）定滑轮；动滑轮 【解析】【解答】解：中学生比成年人质量略小，约50kg，百米成绩约是十几秒；定滑轮可以改变力的方向，动滑轮可以省力 故答案为：（1）kg；s；（2）定滑轮；动滑轮【分析】（1）根据对质量和时间单位的经验认识填空；（2）定滑轮的特点是能改变力的方向，不省力也不省距离；动滑轮的特点是不能改变力的方向，省一半力，费一倍距离22.【答案】能；75% 【解析】【解答】解：动滑轮实质是动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆，则使用动滑轮能省一半的力，但要移动2倍的距离、不能改变力的方向货物提升的高度为h，则根据滑轮组的特点可知，拉力通过的距离为2h；则滑轮组的机械效率为 ：= 100%= 100%= 100%= %=75%故答案为：能；75%【分析】定滑轮是等臂杠杆，动力臂等于阻力臂，也就是说动力等于阻力，使用定滑轮不省力、但能改变用力方向；使用动滑轮能省一半的力，是因为动力臂是阻力臂的2倍，但要移动2倍的距离；使用动滑轮，拉力的方向与物体的运动方向相同分析滑轮可知，承担货物的绳子根数n=2，即拉力通过的距离是货物升高高度的2倍，表示出有用功和总功，根据= = = 即可求出机械效率23.【答案】动滑轮；20；0.4 【解析】【解答】由图知，使用过程中滑轮的轴随物体一起运动，所以属于动滑轮；不计滑轮重、绳重及绳与滑轮间的摩擦,F= ,物体的重力为G=2F=210N=20N；绳子自由端移动的速度为v=20.2m/s=0.4m/s。故答案为：动滑轮；20；0.4。【分析】和物体一起运动的滑轮是动滑轮，动滑轮可以省力.24.【答案】乙；甲 【解析】【解答】解：由图可知：甲是定滑轮，不省力可以改变力的方向乙是动滑轮，省一半的力不可以改变力的方向故答案为：乙，甲【分析】定滑轮可以改变力的方向，动滑轮可以省力.25.【答案】100；20 【解析】【解答】因为动滑轮有两段绳子吊着物体，不计动滑轮重、绳重和摩擦，拉力F=1/2G=1/2200N=100N；若不计绳重及摩擦，实际测量A端的拉力为110N时，根据F=1/2（G+G动）得G动=2FG=2110N200N=20N。故答案为：100；20.【分析】使用动滑轮可以省一半力.26.【答案】9 【解析】【解答】物体移动的速度：v物 0.3m/s，拉力移动的速度：v2v物20.3m/s0.6m/s，物体匀速直线运动，动滑轮对物体的拉力：F拉f30N，滑轮和绳的重力及滑轮的摩擦忽略不计，水平拉力：F F拉 30N15N，拉力的功率：PFv15N0.6m/s9W.故答案为：9.【分析】由图可知，拉力移动的速度为物体移动速度的2倍，据此求出拉力移动的速度；根据动滑轮的省力特点计算出拉力F的大小，再根据P=Fv求拉力的功率.27.【答案】省一半；多费一倍 【解析】【解答】动滑轮实质当于一个动力臂是阻力臂二倍的杠杆；所以在不考虑滑轮和绳子的重力，也不考虑摩擦时，使用动滑轮可以省一半力，多费一倍的距离。故答案为：省一半；多费一倍。【分析】动滑轮可以省力，但费距离.28.【答案】运动；动力臂为阻力臂二倍 【解析】【解答】使用时，滑轮的轴随物体（阻力）一起运动，这样的滑轮叫动滑轮；动滑轮实质是一个动力臂为阻力臂二倍杠杆。所以使用动滑轮可以省力。故答案为：运动；动力臂为阻力臂二倍.【分析】能和物体一起运动的滑轮是动滑轮，动滑轮实质是一个动力臂为阻力臂二倍杠杆。29.【答案】； 【解析】【解答】使用定滑轮时，拉力为： 使用动滑轮时，拉力为： 因为动滑轮重G动小于物体的物重G，所以 ；当不计绳重与摩擦时，做功分别为：； 故 ；当不计绳重与摩擦时，使用定滑轮做功时，没有额外功，即效率为100%；使用动滑轮时，提升动滑轮做的功为额外功，所以机械效率小于100%；故 。故答案为：；.【分析】使用定滑轮不省力，动滑轮可以省力，在提升相同物体时，定滑轮没对滑轮做功，动滑轮做了额外功，总功较大，动滑轮的机械效率较小.30.【答案】可以改变力的方向； 【解析】【解答】由图可知，甲图中的滑轮轮轴固定不动，所以是定滑轮，使用定滑轮可以改变作用力的方向；甲图中的滑轮是定滑轮， ；而乙图中的滑轮是动滑轮，使用该滑轮可以省一半的力，所以 ，因为滑轮重小于物重，故F甲F乙；甲乙两图中的重物相同时，如果升高相同的距离，则有用功相同；在绳重、摩擦不计情况下，甲图中的拉力做的功等于有用功，而乙图中的拉力做的功包括有用功和克服动滑轮重力所做的功，所以乙图中的总功更大些，因此乙图中滑轮的机械效率会比甲图中的小；故答案为：可以改变力的方向；.【分析】定滑轮可以改变力的方向，动滑轮可以省力，但动滑轮的额外功较大，机械效率较小。
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