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- 2021-11-06 发布
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第1课时 定滑轮和动滑轮
知识点 1 定、动滑轮的特点
1.请在图11-2-1所示各滑轮旁边的括号内写上定滑轮或动滑轮.
图11-2-1
2.在学校旗杆顶部有一个滑轮,该滑轮的位置固定在旗杆的顶端不动,是______滑轮,其作用是__________________.如图11-2-2所示,建筑工人在高处也经常使用滑轮提升重物,该滑轮随同重物一起运动,是______滑轮,其作用是________.
图11-2-2
3.如图11-2-3所示,用同一滑轮匀速提升同一重物(不计绳重、摩擦),图中F1、F2、F3、F4之间的大小关系正确的是( )
A.F1=F2 B.F3=F4
C.F1=F3 D.F2=F4
图11-2-3
知识点 2 定、动滑轮的应用
4.一辆汽车不小心陷进了泥潭中,按如图11-2-4所示的甲、乙两种方法安装滑轮,均可将汽车从泥潭中拉出.如果汽车所受阻力为800 N,则甲图中人拉动汽车的拉力至少为________N,乙图中人拉动汽车的拉力至少为________N,其中比较省力的是________图.(不计绳重、滑轮重及摩擦)
图11-2-4
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5.如图11-2-5所示,物体甲和乙的重力都是200 N.若不计绳重、滑轮重和摩擦,当用力分别匀速提升物体甲和乙时,F甲=______N,F乙=______N;若滑轮重均为20 N(不计绳重、摩擦),当用力分别匀速提升物体甲和乙时,F甲=______N,F乙=______N;如果物体被提升的高度为1 m,则力F甲移动的距离为______m,F乙移动的距离为______m.
图11-2-5
6.如图11-2-6所示,把重20 N的物体匀速向上提起,弹簧测力计的示数为12 N.若不计绳重及摩擦,则拉力F的大小是________N,动滑轮重力的大小是________N;若重物提升的速度是0.1 m/s,则绳子自由端上升的速度为________m/s.
图11-2-6
知识点 3 滑轮的实质
7.关于滑轮,下列说法错误的是( )
A.使用定滑轮不省力,但是能改变力的方向
B.使用动滑轮能省一半力,还能改变力的方向
C.定滑轮实质是个等臂杠杆
D.动滑轮实质是个动力臂为阻力臂两倍的杠杆
8.动滑轮可以看作变形的杠杆,如图11-2-7所示,F是动力,G是重物,则下列说法中正确的是( )
A.A是支点 B.B是支点 C.AC是动力臂 D.AB是动力臂
图11-2-7
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9.请在图11-2-8中画出动滑轮的杠杆示意图,标出支点O、动力臂l1和阻力臂l2.
图11-2-8
10.如图11-2-9所示,某同学用重为10 N的动滑轮匀速提升重为50 N的物体.不计绳重和摩擦,则该同学所用拉力F的可能值是( )
图11-2-9
A.20 N B.25 N C.30 N D.35 N
11.用图11-2-10所示简单机械,使重力同为G的物体都处于静止状态,其中用力最大的是(均不计摩擦和机械自重)( )
图11-2-10
12.如图11-2-11所示,用10 N的水平拉力F拉滑轮,使足够长的物体A以0.2 m/s的速度在水平地面上匀速运动,弹簧测力计的示数为3 N.若不计滑轮、弹簧测力计、绳子的重力以及滑轮与轴间的摩擦,则下列说法正确的是( )
图11-2-11
A.B受到的摩擦力为3 N,方向水平向左
B.滑轮移动的速度为0.1 m/s
C.绳子拉物体A的力为20 N
D.在运动过程中,若拉力F增大到20 N,弹簧测力计的示数为6 N
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13.如图11-2-12所示的是一幅科学漫画,画中所用机械的特点是____________________;若胖子、瘦子、袋子的重分别是G1、G2、G3,则它们之间的大小关系是____________________.
图11-2-12
14.如图11-2-13所示,物重G=30 N,绳的一端拴在地面上,拉力F使滑轮匀速上升.
图11-2-13
(1)若滑轮重不计,滑轮向上移动20 cm,则拉力F=________N,物体上升________cm.
(2)若滑轮重为2 N,使物体上升20 cm,则拉力F=______N,滑轮向上移动________cm.
15.某同学研究动滑轮的使用特点,他每次都匀速提起钩码,研究过程如图11-2-14所示.请仔细观察图中的操作和测量结果(不计绳重、滑轮的重力及摩擦),然后归纳得出初步结论.
(1)比较甲、乙两图可知:__________________________;
(2)比较乙、丙两图可知:______________________________________.
图11-2-14
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16.[2017·上海]如图11-2-15甲、乙所示,分别用力F1、F2匀速提升重为10 N的物体,图________中的滑轮可以看作省力杠杆;图甲中,若不计摩擦和滑轮重,力F1的大小为________N.
图11-2-15
17.[2017·济宁]小可在A端用如图11-2-16所示的动滑轮匀速提起200 N的水桶,若不计绳重、滑轮重及摩擦,则人拉绳子A端的力为________N;实际测量A端的拉力为110 N,不计绳重及摩擦,则滑轮重为________N.
图11-2-16
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教师详解详析
1.动滑轮 定滑轮 动滑轮 定滑轮
2.定 改变施力的方向 动 省力
3. B [解析] 图甲是一个动滑轮,不计绳重、摩擦,竖直拉动时能够省一半的力,当拉力方向与竖直方向有夹角时,夹角越大,拉力越大,所以F2>F1>G物(滑轮重不能忽略),A错误.图乙是一个定滑轮,只能改变施力的方向,不省力也不费力,所以F3=F4=G物,所以C、D错误,B正确.
4.800 400 乙
5.200 100 200 110 1 2
6.12 4 0.2 7.B 8.C 9.图略
10.D [解析] 当不计绳重和摩擦且拉力方向沿竖直方向时,拉力F===30 N.不沿竖直方向拉动时所需拉力更大,即F>30 N,只有D符合题意.
11.B [解析] A和D两图都是省力的,F1和F4都小于G;C图是定滑轮,不省力,也不费力,即F3=G;B图是费力杠杆,F2大于G,故用力最大的是F2.
12.[解析] 以B为研究对象,它在水平方向受到两个力的作用:弹簧测力计对它向左的拉力和物体A对它向右的摩擦力;当B与A发生相对运动时,无论如何拉滑轮,B相对于地面都是静止的,所以B始终处于平衡状态,拉力和摩擦力是一对平衡力,根据弹簧测力计的示数,可知B受到的摩擦力为3 N,方向向右,故A错误.图中滑轮是动滑轮,动力作用在轴上,绳子移动的速度是滑轮移动速度的2倍,所以滑轮移动的速度为0.1 m/s,故B正确.绳子拉物体A的力等于水平拉力F的一半,即5 N,故C错误.弹簧测力计的示数总是等于摩擦力的大小,在压力和接触面不变的情况下,无论拉力增大到多少,弹簧测力计的示数都不变,仍为3 N,故D错误.
13.使用定滑轮不能省力,但能改变力的方向 G1>G3>G2
14.(1)60 40 (2)62 10
15.](1)使用动滑轮能省力 (2)使用动滑轮要多费距离
16.乙 10
[解析] 由图可知:甲是定滑轮,使用定滑轮不能够省力,所以需要用10 N的力拉起物体;乙是动滑轮,实质是动力臂为阻力臂2倍的杠杆,使用动滑轮可以省一半的力.
17.100 20
[解析] 因为动滑轮有两段绳子吊着物体,不计滑轮重、绳重和摩擦,拉力F=G=×
200 N=100 N;若不计绳重及摩擦,实际测量A端的拉力为110 N时,根据F=,得G动=2F-G=2×110 N-200 N=20 N.
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