学年沪科版八年级物理 第十章 第二节 滑轮及其应用Word格式文档下载.docx
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拉力做的功为10J
拉力F的功率为40W
4.如图,用滑轮拉同一物体沿同一水平面做匀速直线运动,所用的拉力分别为F1、F2、F3下列关系中正确的是(
)
F1>F2>F3
F1<F2<F3
F2>F1>F3
F2<F1<F3
5.利用定滑轮将同一重物匀速提升时,若所用拉力的方向如图所示,则F1、F2和F3的大小关系是( )
F1=F2=F3
F1>F2=F3
6.如图所示,不计绳重和摩擦,吊篮与动滑轮总重为450N,定滑轮重力为40N,人的重力为600N,人在吊篮里拉着绳子不动时需用拉力大小是(
218N
220N
210N
236N
7.旗杆上安装滑轮,它的滑轮性质和作用是(
定滑轮,用来省力
动滑轮,用来改变力的方向
定滑轮,用来改变力的方向
动滑轮,用来省力
8.如图所示,利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为300N的物体,拉力F的大小为30N,若物体和地面之间的摩擦力大小为45N,则A处的拉力大小和滑轮组的机械效率分别为( )
45N、50%
45N、75%
60N、50%
60N、75%
二、多选题(共1题;
共3分)
9.如图所示,用甲、乙两种滑轮装置分别将物重相同的货物匀速提升相同的高度,不计摩擦和绳重,且滑轮重小于货物的重.所用的拉力分别为F1和F2,机械效率分别是η1和η2,则( )
F1<F2
F1>F2
η1<η2
η1>η2
三、填空题(共4题;
共8分)
10.图中物体G=20N,滑轮重10N,力F拉滑轮向上做匀速直线运动,不计摩擦,则拉力F为________N.
11.一辆汽车不小心陷进了泥潭中,司机按照图甲、乙两种方法安装滑轮,均可将汽车从泥潭中拉出,则图甲是________滑轮,图乙是________滑轮.图乙的滑轮实际是________杠杆。
12.升旗仪式上,旗手缓缓向下拉动绳子,旗子就会徐徐上升,这是由于旗杆顶部有一个________
滑轮,使用它的优点是可以________
.
13.在图中,使用滑轮组拉起重物,不考虑动滑轮重和摩擦.甲图中货物重1500牛,则F1=________
牛;
乙图中作用在绳子自由端的力F2为500牛,则货物重G2=________
牛.
四、解答题(共1题;
共5分)
14.图中,一个站在地面上的工人利用滑轮组,省力地将重物提起来,请画出滑轮组的绕线.
五、作图题(共1题;
15.如图所示,画出使用图中所示滑轮组提起物体时最省力的绕绳方法.
六、综合题(共1题;
共10分)
16.如图所示,利用滑轮沿水平方向匀速拉动物体A前进时,若绳子自由端拉力F=90N,物体A重1500N,不计滑轮重和绳与滑轮间摩擦.
(1)物体A与地面间摩擦力是多大?
(2)当绳子自由端移动3m,则物体A移动多远?
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】B
【解析】【解答】解:
不计滑轮重、绳重及摩擦:
第一个滑轮组和第四个滑轮组,由2段绳子承担动滑轮和物体的重,所以拉力F1=F4=
G,
第二个滑轮组,由3段绳子承担动滑轮和物体的重,所以拉力F2=
第三个滑轮组,使用的是2个定滑轮,所以拉力F3=G.
由此可知,拉力F最小的是F2.
故选B.
【分析】不计滑轮重、绳重及摩擦,直接提升物体时F=G,使用滑轮组时,有几段绳子承担动滑轮和物体的重,拉力就是物重的几分之一,因此承担动滑轮和物体的重的绳子段数越多越省力.
2.【答案】D
由滑轮组的特点可知,用图示的滑轮组吊起摩托车,滑轮组所起的作用是既省力又能改变力的方向.
故选D.
【分析】动滑轮可以省力,但不能改变力的方向;
定滑轮能改变力的方向,但不省力;
滑轮组既可以省力,也可以改变力的方向,据此判断.
3.【答案】D
(1)由图知,滑轮组由两段绳子拉着物体,所以F=
f,则摩擦力f=2F=2×
20N=40N,故B错误;
物体在拉力作用下匀速直线运动,处于平衡状态,所受拉力F拉=f=40N,故A错误;
(2)拉力F移动的距离s=2×
1m=2m;
总功W总=Fs=20N×
2m=40J,故C错误;
则拉力F的功率
,故D正确.
故选:
D.
【分析】
(1)确定滑轮组承担拉力的绳子段数,由f=nF计算对物体拉力;
(2)根据W总=Fs计算出总功,由P=
计算出拉力F的功率.
4.【答案】D
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,
左滑轮为定滑轮,F1处于绳端,所以F1=f;
中滑轮为动滑轮,F2处于绳端,则F2=
f;
右滑轮为动滑轮,滑轮、物体匀速运动,滑轮受到向左的力2f等于向右的拉力F3,即F3=2f;
故F2<F1<F3;
【分析】解决此题要知道:
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,但费距离.
5.【答案】A
因为定滑轮相当于一等臂杠杆,只能改变力的方向,而不省力,故定滑轮拉同一重物G,沿三个不同方向,用的拉力大小相等,即F1、F2、F3都等于物体的重力.故选A.
【分析】要解答本题需掌握:
定滑轮实质上是一等臂杠杆,只改变力的方向,而不省力.
6.【答案】C
将人、吊篮、动滑轮看作一个整体,由于他们处于静止状态,受力平衡.则人的拉力F=
(G人+G动+G吊篮)=
(600N+450N)=210N.
故选C.
【分析】把动滑轮、人和吊篮作为一个整体,当吊篮不动时,整个系统处于平衡状态,那么由5段绳子所承受的拉力正好是人、动滑轮和吊篮的重力和.可据此求解.
7.【答案】C
旗杆顶部安装的是定滑轮,BD错误;
根据定滑轮的特点:
不省力,能改变力的方向,所以升旗时,用力向下拉绳子,国旗向上升,A错误,C正确.
【分析】抓住定滑轮的特点,同时注意到定滑轮和动滑轮的区别;
结合题目中的需要,就可确定国旗杆上安装的是定滑轮,它实现了改变力的方向这一特点,给我们带来了方便.
8.【答案】B
【解析】【解答】
(1)物体在水平地面上做匀速运动,则此时A处绳子的拉力与物体与地面之间的摩擦力是一对平衡力,
∵物体和地面之间摩擦力为f=45N,
∴A处的拉力大小为FA=f=45N.
(2)从图可知,由2段绳子与动滑轮相连,则S=2s物,
∵F=30N,f=45N,
∴滑轮组的机械效率为:
(1)物体在水平地面上做匀速运动,则此时A处绳子的拉力与物体与地面之间的摩擦力是一对平衡力,知道物体和地面之间摩擦力的大小,从而可以计算出A处的拉力大小.
(2)本题中使用滑轮组水平拉动物体,拉力F所做的功为总功,克服物体摩擦力所做的功为有用功,从图可知,由2段绳子与动滑轮相连,则S=2s物,可利用公式
计算出滑轮组的机械效率.
二、多选题
9.【答案】B,D
AB、由题知,不计绳重和摩擦,使用定滑轮,F1=G;
使用滑轮组,F2=
,因为滑轮重要小于货物的重,所以F2<G;
所以F1>F2.故A错、B正确;
CD、将两个重量相同的物体匀速提升相同高度,说明有用功是相等的,使用动滑轮时要克服动滑轮的重做额外功,
所以η1>η2.故C错、D正确.
BD.
【分析】若不计绳重和摩擦,定滑轮不省力,拉力的大小等于物体的重力;
使用滑轮组时动滑轮上有两段绳子,拉力等于物体和动滑轮总重的一半;
运用滑轮来提起重物时,所做的有用功就是克服物体自身重力所做的功;
不计绳重和摩擦,克服动滑轮的重做的功就是额外功;
所以使用定滑轮的机械效率就是100%,使用动滑轮机械效率小于100%.
三、填空题
10.【答案】15
如图所示,滑轮随重物一起移动,是动滑轮;
不计摩擦,F=
(G物+G轮)=
(20N+10N)=15N.
故答案为:
15.
【分析】动滑轮使用时,的特点:
使用动滑轮能省一半力;
计算拉力时,若不计摩擦,拉力F=F=
(G物+G轮).
11.【答案】定;
动;
省力
【解析】【解答】由图可知:
甲图使用定滑轮,拉力等于汽车受到的阻力;
乙图使用动滑轮,拉力为汽车所受阻力的一半,所以乙方法使用的滑轮是能省力的。
【分析】掌握动滑轮和定滑轮的判断和工作特点,知道使用动滑轮,能省一半的力。
12.【答案】定滑轮;
改变力的方向
升旗仪式上,旗手缓缓向下拉动绳子,旗子就会徐徐上升;
这表明向上拉旗子的拉力方向改变为向下,不需要省力,根据定滑轮的使用特点,可知在旗杆顶部有一个的定滑轮,它的优点是可以改变力的方向.
定滑轮;
改变力的方向.
定滑轮实质上是一等臂杠杆,它的特点是:
只能改变力的方向,而不省力.
13.【答案】500;
1000
不考虑动滑轮重和摩擦,
在甲图中,n=3,则F1=
G甲=
×
1500N=500N;
在乙图中,n=2,F2=
G乙,则G乙=2F2=2×
500N=1000N.
500;
1000.
【分析】不考虑动滑轮重和摩擦,使用滑轮组时有几股绳子承担物重,则拉力就是物重的几分之一,据此分析计算.
四、解答题
14.【答案】解:
要使该滑轮组向下用力物体向上运动,应从定滑轮开始绕.
故答案:
【解析】【分析】拉力的方向向下,应从定滑轮开始绕.
五、作图题
15.【答案】解:
动滑轮被几根绳子承担,拉力就是物体和动滑轮总重的几分之一,此题最多可由3段绳子承担动滑轮的重.
【解析】【分析】要使滑轮组省力,就是使最多的绳子段数来承担动滑轮的拉力.
六、综合题
16.【答案】
(1)解:
由图可知:
滑轮组上作用在动滑轮上绳子的条数n=3;
物体A与地面间的摩擦力:
f=nF=3×
90N=270N;
答:
物体A与地面间摩擦力是270N.
(2)解:
物体A移动的距离:
s′=
s=
3m=1m.
当绳子自由端移动3m,则物体A移动的距离为1m.
【解析】【分析】
(1)根据图示可知,绳端拉力与摩擦力之间的关系为F=
f,据此求出摩擦力的大小;
(2)绳子自由端移动的距离s与物体移动的距离s′的关系为s=3s′.
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- 学年沪科版八年级物理 第十章 第二节 滑轮及其应用 学年 沪科版八 年级 物理 第十 第二 滑轮 及其 应用