滑輪專題總結(jié)知識(shí)點(diǎn)及練習(xí)
定義種類特點(diǎn)實(shí)質(zhì)圖例作用定滑輪周邊有槽,滑可以繞著輪裝在框子里的軸轉(zhuǎn)動(dòng)的小輪動(dòng)滑輪軸固定不動(dòng),輪繞軸心轉(zhuǎn)動(dòng)等臂杠桿能改變施力的方向輪隨物體一起移動(dòng)動(dòng)力臂為阻力臂二倍的杠桿能省一半力滑動(dòng)滑輪和輪定滑輪組組合在一起既能省力,也能改變施力的方向機(jī)械功1.功
條件(1)作用在物體上的力;(2)物體在力的方向上通過的距離。(1)有力無距離;不做功公式單位對(duì)自己做的功大約是1000J!咀⒁狻繎(yīng)用功的公式時(shí)注意:
①分清哪個(gè)力對(duì)物體做功,計(jì)算時(shí)F就是這個(gè)力。②公式中的s一定是在力的方向上通過的距離,強(qiáng)調(diào)對(duì)應(yīng)。
③功的單位“焦”(牛米=焦),不要與力及力臂的乘積(牛米,不能寫成“焦”)單位搞混。
【易錯(cuò)點(diǎn)】物體有三種情況不做功:即物體受力但沒有移動(dòng)(搬物未搬動(dòng));物體未受力而憑慣性運(yùn)動(dòng)(足球被踢在空中飛行的過程中);力與距離的方向垂直(水平勻速行駛的汽車對(duì)車上的人沒有做功)。
2.功的原理:使用機(jī)械時(shí),人們所做的功,都不會(huì)少于直接用手所做的功;即:使用任何機(jī)械都不省功。
(2)有距離無力;(3)力和距離垂直。W=Fs焦耳,1J=1Nm【說明】對(duì)功的單位的認(rèn)識(shí):把兩個(gè)雞蛋舉高1m,做的功大約是1J;一個(gè)中學(xué)生爬高2m,【說明】①功的原理是一個(gè)普遍的結(jié)論,對(duì)于任何機(jī)械都適用。
②功的原理告訴我們:使用機(jī)械要省力必須費(fèi)距離,要省距離必須費(fèi)力,既省力又省距離的機(jī)械是沒有的。
③使用機(jī)械雖然不能省功,但人類仍然使用,是因?yàn)槭褂脵C(jī)械或者可以省力、或者可以省距離、也可以改變力的方向,給人類工作帶來很多方便。(六)機(jī)械效率1.幾個(gè)概念:有用功額外功總功機(jī)械效率物理量。
2.機(jī)械效率的公式:機(jī)械斜面定滑輪動(dòng)滑輪滑輪組
例1:如圖所示,物體重都是100N.當(dāng)物體處于平衡狀態(tài)時(shí),拉力F1=_______N,F(xiàn)2=_______N,F(xiàn)3=_______N,F(xiàn)4=_______N.(不計(jì)滑輪重和摩擦)
公式W有用Ghη==×100%FLW總W有用GhGhGη====×100%W總FsFhFW有用GhGhGη====×100%F2h2FW總FsW有用GhGhGη====×100%FnhnFW總Fs定義對(duì)人們有用的功并非我們需要但又不得不做的功有用功加額外功或動(dòng)力所做的功有用功和總功的比值公式W有用=GhW總-W額W額=W總-W有用W總=W有用+W額=FsW有用η=×100%W總【注意】(1)有用功總是小于總功,所以機(jī)械效率總小于1;(2)機(jī)械效率是個(gè)沒有單位的
如圖所示,重物G重40牛,若不計(jì)摩擦,勻速提起重物所用拉力為22牛,則動(dòng)滑輪的重力是____牛,鉤子1受到繩子的拉力為____牛,鉤子2受到重物G的拉力為____牛。
下圖就可以用“受力分析法”很好地解決:
:一根繩子,最多只能承受300牛頓的力,想用它提起1000牛頓的重物,繞成的滑輪組至少要幾股繩子承重?并畫出滑輪組的示意圖。
如圖所示,滑輪本身重及摩擦均可忽略不計(jì),若F1∶F2=2∶3,則兩重物的質(zhì)量m1與m2之比是
A.2∶3B.1∶1C.4∶9D.3∶2
如圖所示,不計(jì)滑輪重,不計(jì)繩與滑輪間的摩擦,不計(jì)輪與軸之間的摩擦,重為30N的物體在5N的拉力F的作用下沿水平方向勻速運(yùn)動(dòng)了2m,則彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)和物體與地面間的摩擦力為
A.30N,30NB.30N,10NC.5N,10ND.10N,10N
5.使用如圖所示的裝置勻速提起重物G所用的拉力中,力A.F1最大B.F2最大C.F3最大D.一樣大
如圖所示,斜面長(zhǎng)6m,高3m,用沿斜面向上、大小為100N的拉力F使物體在5s內(nèi)沿斜面移動(dòng)了2m,下列說法正確的是()
A.滑輪組的機(jī)械效率是40%B.物體重300NC.拉力F做的功是600J
D.拉力F的功率是40W
用相同的滑輪和繩子分別組成如圖所示的甲、乙兩個(gè)滑輪組,把相同的重物勻速提升相同的高度。若不計(jì)繩重及摩擦,下列說法正確的是()
A.繩子受的拉力F1和F2大小相等,滑輪組的機(jī)械效率相同B.繩子受的拉力F1和F2大小不相等,滑輪組的機(jī)械效率不同C.繩子自由端移動(dòng)的距離不相等,拉力對(duì)滑輪組所做的功相等D.繩子自由端移動(dòng)的距離不相等,拉力對(duì)滑輪組所做的功不相等
如圖所示,質(zhì)量為60kg的人,站在質(zhì)量為30kg的吊籃內(nèi),他至少用N的拉力拉住繩子,才能使自己和吊籃在空中保持靜止。(g=10N/kg)
如圖所示,物體A的質(zhì)量m=12kg,在拉力F的作用下,物體A以0.1m/s的速度在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為12N,忽略滑輪與繩子的摩擦力以及滑輪、彈簧測(cè)力計(jì)和繩子所受的重力,并且繩子足夠長(zhǎng)。求:
(1)物體A與水平面間摩擦力f的大小;(2)拉力F的大小;
(3)物體A運(yùn)動(dòng)10s的過程中,拉力F所做的功。
小華和他的興趣小組利用如下圖所示的滑輪組進(jìn)行實(shí)驗(yàn),人以600N的力向下拉繞在滑輪組上的繩子的一端,10秒鐘繩子下端移動(dòng)了1.5m,重物上升0.5m,已知該滑輪組的效率為70%(g取10N/kg)。
(1)畫出小華及其所在興趣小組所用滑輪組的繞線情況。(2)人的拉力做功的功率是多少?(3)被吊起重物的質(zhì)量是多少?某人用圖4所示的滑輪組吊起一個(gè)重1000N的物體。滑輪組的機(jī)械效率為80%。他在1min內(nèi)使繩子自由端移動(dòng)8m。求此人的總功率為多大?F
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滑輪專題練習(xí)一
一、判斷題:本大題共5小題,從第1小題到第5小題每題1.0分小計(jì)5.0分;共計(jì)5.0分。
1、輪軸實(shí)質(zhì)是可以連續(xù)旋轉(zhuǎn)的杠桿.()
2、使用一個(gè)定滑輪和一個(gè)動(dòng)滑輪組成的滑輪組,最少用1/2的力.()3、因?yàn)檩啺霃酱笥谳S半徑,所以使用輪軸一定省力.()
4、一滑輪組由五段繩子承擔(dān)力,用它提起重物所需動(dòng)力最少為貨物重力的五分之一.()
5、使用輪軸也可以省距離,但一定費(fèi)力.()
二、單選題:本大題共8小題,從第6小題到第13小題每題2.0分小計(jì)16.0分;共計(jì)16.0分。
6、如下圖中,如不計(jì)滑輪和繩重以及摩擦,那么要使重物G在動(dòng)力F的作用下勻速上升,則動(dòng)力的大小為
[]A.F=B.F=
C.F=G
D.F=
7、用定滑輪將10牛的重物以1米/秒的速度勻速提升,這時(shí)繩子對(duì)重物的拉力是10牛,若使重物以同樣的速度勻速下降,則繩子對(duì)重物的拉力為:[]
44A.10B.大于10C.小于10牛D.0牛
4448、下面說法中正確的是[]
A.使用定滑輪既省力,又可以改變力的方向B.省力的杠桿必定費(fèi)距離C.力臂是指力的作用點(diǎn)到支點(diǎn)的距離
9、在圖所示的各種情況中,用同樣大小的力F將重物勻速提升,物重最大的是(不計(jì)摩擦及滑輪和繩重)[]
A.BCD
10、如圖的各滑輪組中,人對(duì)繩的拉力都是F,并將各重物勻速提升,不計(jì)動(dòng)滑輪重.物重最大的是
[]11、在如圖所示的各滑輪組中,物重G相等,不計(jì)動(dòng)滑輪重和摩擦,使物體勻速上升,拉力F最小的是圖______________;拉力F最大的是圖______________[]
12、下面說法中正確的是[]
A.使用定滑輪既省力、又可以改變力的方向B.省力的杠桿必定費(fèi)距離C.力臂是指力的作用點(diǎn)到支點(diǎn)的距離
13、在下圖中所示的四個(gè)滑輪組中,用相同的拉力F將重物勻速提起,不計(jì)摩擦和滑輪自重,物重最大的是________,物重最小的是_______[]A.GB.GC.GD.G
1234三、填空題:
14、若一根繩子只能承擔(dān)210N的拉力,每個(gè)滑輪重20N,用這根繩裝配最簡(jiǎn)單的滑輪組時(shí),最多可以提起________N的物體.
15、如圖所示裝置中,若不計(jì)滑輪摩擦,當(dāng)水平向右的拉力F為5N時(shí),物體M恰能勻速向右運(yùn)動(dòng),則物體M所受地面的摩擦力為________N.
16、如圖所示,物體重G,在水平拉力F作用下勻速前進(jìn),這時(shí)物體受到的摩擦力等于________.
17、利用滑輪組勻速提升一重物時(shí),如果不考慮摩擦及動(dòng)滑輪重,則所用的拉力的大小由________決定.當(dāng)用某一滑輪組勻速提升重物時(shí),如果所用的拉力是貨物重的,則該滑輪組所用的動(dòng)滑輪至少要用________個(gè).
18、如圖所示的滑輪組吊起某一物體,該物體重G=400N,滑輪重不計(jì),為了使重物G勻速上升,拉力F為________N,為了使物體在5s內(nèi)上升2m,人需用________m/s的速度拉動(dòng)繩子.
19、一個(gè)輪軸可以用100N的力提起500N的重物,則輪和軸的半徑之比是________,如果軸轉(zhuǎn)過3m,則輪轉(zhuǎn)過________m.
20、輪軸的軸心相當(dāng)于杠桿的________,輪半徑和軸半徑相當(dāng)于________.21、如圖所示,在拉力F作用下,重60N的物體A豎直向上做勻速直線運(yùn)動(dòng),速度大小為0.4m/s,則拉力F的大小為________N.在5s內(nèi)繩子的自由端移動(dòng)________m.
22、用定滑輪把重400N的物體勻速提起2m,人對(duì)繩子的拉力是________牛,繩子的自由端向下拉動(dòng)了________m.
23、定滑輪的實(shí)質(zhì)是一個(gè)________杠桿,使用定滑輪可以________,但不可以________.
24、如圖所示,物重300N,則P鉤承受的拉力是________N,Q鉤承受的拉力是________N,拉力F是________N.(不計(jì)摩擦和滑輪重量)
25題圖
25、如圖所示,箱子重800N,動(dòng)滑輪自重80N,若不計(jì)摩擦,拉力至少________N才能提起箱子.如果每段繩最多能承擔(dān)400N的拉力,滑輪組最多能提起________N的貨物,繩子自由端移動(dòng)距離2m,箱子可以升高_(dá)_______m.26、在圖9-4所示的兩個(gè)滑輪中,A是________滑輪,B是________滑輪,它們組合在一起構(gòu)成一個(gè)________,使用它可以________,還可以________.
27、輪軸由一個(gè)________和一個(gè)________組成.輪軸的實(shí)質(zhì)是一個(gè)可以________的杠桿.例如________、________等,輪軸的平衡條件是________.28、如圖所示,用滑輪組以10N的拉力勻速提起重為若滑輪重和摩擦忽略不計(jì),重物重力
=________N,
的物體,
=________N,
=________N.若勻速把重物提起0.5m,則是:
=________m,
=________m,
作用的距離
=________m.
分別
四、作圖題:
已知小明最多可以搬動(dòng)重100N的物品.若現(xiàn)在有一箱重為300N的貨物需要搬運(yùn),有不計(jì)滑輪重力及摩擦的滑輪組如圖所示,若使滑輪組剛好可以吊起這箱貨物,請(qǐng)畫出正確的繞線.
30、一根繩子只能承受200牛頓的力,要使用滑輪組提起900牛頓的重物,請(qǐng)?jiān)趫D中畫出穿繩方法(動(dòng)滑輪和繩重及摩擦忽略不計(jì)).
31題圖
31、如圖使用滑輪組,用200牛頓的拉力可能提起600牛頓的重物(不計(jì)摩擦和滑輪重).請(qǐng)畫出滑輪組的連接圖.
32、在圖中畫出使用滑輪組提起重物G最省力的繞繩方法.
33題圖
33、給你2個(gè)定滑輪,2個(gè)動(dòng)滑輪,請(qǐng)你畫出:(1)既可省力又可改變力的方向
(2)只能省力不能改變力的方向,這兩種情況下繩子的繞法.
34、使用圖所示滑輪組提起重物,當(dāng)重物勻速上升40cm時(shí),繩子自由端拉過1.2m,在圖中畫出滑輪組繩子的繞法.
35、在圖中,當(dāng)提起350N重物時(shí),所用的拉力是80N,在圖中畫出繞繩方法.
36、作圖題
題36圖
使用滑輪組把重物提高0.6m時(shí),繩子的自由端被拉下3m,不計(jì)滑輪與繩之間的摩擦,動(dòng)滑輪總重為100N,重物為400N,請(qǐng)?jiān)谙聢D中畫出滑輪組的繞線方法,并標(biāo)出拉力F的大小.
37、如圖所示,物體A與水平面間的滑動(dòng)摩擦力是40N,將圖中的滑輪組組裝起來使用20N的力拉動(dòng)物體向左勻速運(yùn)動(dòng),畫出滑輪組的連接方法.
38、在圖上畫出滑輪組,要求向下的拉力為物重的、且所用滑輪個(gè)數(shù)最少.(不計(jì)滑輪重量和摩擦)
滑輪專題練習(xí)一試卷標(biāo)準(zhǔn)答案
(總分:92考試時(shí)間:82分鐘)
一、判斷題:本大題共5小題,從第1小題到第5小題每題1.0分小計(jì)5.0分;共計(jì)5.0分。1、◆標(biāo)準(zhǔn)答案:T2、◆標(biāo)準(zhǔn)答案:F3、◆標(biāo)準(zhǔn)答案:F4、◆標(biāo)準(zhǔn)答案:T5、◆標(biāo)準(zhǔn)答案:T
二、單選題:本大題共8小題,從第6小題到第13小題每題2.0分小計(jì)16.0分;共計(jì)16.0分。6、◆標(biāo)準(zhǔn)答案:B7、◆標(biāo)準(zhǔn)答案:A8、◆標(biāo)準(zhǔn)答案:B9、◆標(biāo)準(zhǔn)答案:C10、◆標(biāo)準(zhǔn)答案:C11、◆標(biāo)準(zhǔn)答案:A;B
12、◆標(biāo)準(zhǔn)答案:B13、◆標(biāo)準(zhǔn)答案:C;A
三、填空題:本大題共15小題,從第14小題到第16小題每題1.0分小計(jì)3.0分;從第17小題到第22小題每題2.0分小計(jì)12.0分;從第23小題到第25小題每題3.0分小計(jì)9.0分;第26小題為5.0分;從第27小題到第28小題每題6.0分小計(jì)12.0分;共計(jì)41.0分。14、◆標(biāo)準(zhǔn)答案:610
15、★試題詳解:2.516、★試題詳解:F/217、★試題詳解:吊起動(dòng)滑輪的繩子股數(shù),218、★試題詳解:200N,0.819、◆標(biāo)準(zhǔn)答案:5∶1,15m20、◆標(biāo)準(zhǔn)答案:支點(diǎn);力臂21、◆標(biāo)準(zhǔn)答案:60,222、◆標(biāo)準(zhǔn)答案:400,223、◆標(biāo)準(zhǔn)答案:等臂,改變力的方向,改變力的大小24、◆標(biāo)準(zhǔn)答案:300,150,15025、◆標(biāo)準(zhǔn)答案:220,1600,0.5
26、◆標(biāo)準(zhǔn)答案:動(dòng);定;滑輪組;省力;改變力的方向
27、★試題詳解:軸;大輪;連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng);汽車方向盤;轆轤;R=28、◆標(biāo)準(zhǔn)答案:20,30,20,1,1.5,1
四、作圖題:本大題共10小題,第29小題為1.0分;從第30小題到第33小題每題2.0分小計(jì)8.0分;從第34小題到第37小題每題4.0分小計(jì)16.0分;第38小題為5.0分;共計(jì)30.0分。
r30、★試題詳解:n==4.5
=5根
31、★試題詳解:
32、◆標(biāo)準(zhǔn)答案:圖略.
★試題詳解:
34、◆標(biāo)準(zhǔn)答案:圖略.
★試題詳解:
35、◆標(biāo)準(zhǔn)答案:圖略.
★試題詳解:
36、★試題詳解:見下圖
1137、★試題詳解:見圖
38、★試題詳解:
見圖.
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