自学导航——3.3 认识简单机械

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21世纪教育网 精品资料·第 2 页 (共 4 页) 版权所有@21世纪教育网 3.3 认识简单机械(3)

课前预练

1.滑轮是一种 的轮子。

2. 的滑轮叫定滑轮,使用定滑轮不能 ,但可以

。定滑轮的实质是 。

3. 的滑轮叫动滑轮,使用动滑轮可以 ,但不能改变 。动滑轮的实质是 的杠杆。

4.将 和 组合成滑轮组,使用滑轮组可以 ,还可以 。使用滑轮组时, 的总重由几股绳子承担,提起重物所用的力就是总重的 。

课内演练

【例1】 如图3.3—7所示,物体A和B所受的重力都是200牛,不计摩擦和滑轮的重力,

当用力分别匀速提起物体A和B时,则FA= 牛,FB= 牛。

点拨 (1)本题考查的是定滑轮和动滑轮的特点,定滑轮不省力,动滑轮可以省一半力。

(2)求解本题的关键是识别定滑轮和动滑轮。判断定滑轮和动滑轮是看当用力拉绳子时,滑轮的轴是否随物体的运动而运动。如果滑轮的轴随物体运动,则为动滑轮;如果滑轮的轴不随物体选动,则为定滑轮。

【跟踪练习1】在如图3.3—8所示的各滑轮组中,人对绳子的拉力都是F,并将各重物匀速

提升,不计动滑轮的重,则重物重力最大的是( )

A.G1 B.G2 C.G3 D.G4

【例2】如图3.3—9所示,在水平拉力F的作用下,物体A沿水平地面做匀速直线运动,

若滑轮与绳子质量及摩擦忽略不计,已知物体A与地面间的摩擦力为10牛,物体A运

动的速度为2米/秒,关于拉力F的大小和拉力的功率P的大小,下列说法正确的是( )

A.拉力F的大小为20牛

B.拉力F的大小为10牛

C. 拉力的功率P的大小为20瓦

D.拉力的功率P的大小为10瓦

点拨 (1)本题以滑轮为载体,综合考查滑轮的特点、力和运动、功率等知识。 登陆21世纪教育

助您教考全无忧 21世纪教育网 精品资料·第 2 页 (共 4 页) 版权所有@21世纪教育网 (2)求解本题首先要判断滑轮是动滑轮还是定滑轮;其次要注意物体“沿水平地面做匀速直线运动”,由此可以得出滑轮拉物体的力与物体受到的摩擦力的关系;还要明确当物体向上提升时,阻力是重力,而物体沿水平面运动时,阻力是摩擦力。

(3)特别要注意的是:因为拉力F作用在绳端,所以,求拉力做功的多少或功率的大小必须用拉力移动的距离或运动的速度,而不能用物体移动的距离或运动的速度。

【跟踪练习2】如图.3-10所示,用滑轮组提起重物,若不计滑轮重及摩擦,已知拉力为

70牛,则重物G所受的重力为 牛,如果要把重物G提高2米,则绳子自由端A(即动力F作用点)需要拉过的距离为 米。

课后训练

基础达标

1.利用定滑轮提起重物,沿着如图所示F1、F2、F3的方向来施力拉绳子时,拉力大小的关系是 ,这是因为F1、F2、F3的力臂 (填“相等”或“不相等”)。

2.一个人利用如图所示的滑轮组匀速提升重为450牛的物体,若每个滑轮重50牛,人重600牛,则人对绳子的拉力为 牛。

3.如图所示,甲、乙分别表示同一物体在同一水平面上做匀速直线运动,已知物重为80牛,地面对物体的摩擦力为20牛,不计滑轮重及摩擦,则F1= 牛,F2=

牛。

4.下列关于滑轮组的叙述较全面的是 ( )

A.既能省力又能改变力的方向

B.一定省力,但不能改变力的方向

C.有时既能省力,又能改变力的方向;有时可以省力,但不能改变力的方向 登陆21世纪教育

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21世纪教育网 精品资料·第 2 页 (共 4 页) 版权所有@21世纪教育网 D.既能省力,又能省功

5.在不计机械自重和摩擦的情况下,用10牛的拉力无.法.提起重20牛的物体的简单机械是

( )

A. 一个动滑轮

B.一个定滑轮

C.杠杆

D.一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组

6.一辆汽车不小心陷进了泥潭中,按如图所示的甲、乙两种方法安装滑轮,均可将汽车从泥潭中拉出来。如果汽车受到的阻力为800牛,那么甲图中人拉动汽车的拉力至少为

牛,其中比较省力的是 图。(绳与滑轮间的摩擦及机械自重不计)

拓展提高

7.如图甲是小磊测动滑轮机械效率的示意图。他用弹簧测力计拉动绳子的自由端,将质量为200克的钩码从A位置匀速提升到B位置,用时5秒;同时弹簧测力计从图中A′ 位置匀速竖直上升到B′ 位置,在这个过程中,弹簧测力计对绳的拉力为F,弹簧测力计的示数如图乙所示。请你根据小磊做的实验回答下列问题:

(1)弹簧测力计的示数是 ;钩码上升的距离是 。

(2)拉力F做的功是 ,提升钩码做功的功率是 。

8.小唐利用如图所示的滑轮组,用一个向下的拉力将质量为100千克的物体匀速提升到高处。(不计摩擦和绳重,g取10牛/千克)

(1)请画出滑轮组上绳子的绕法。

(2)假设不计动滑轮重,绳子自由端的拉力F为多大?

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21世纪教育网 精品资料·第 2 页 (共 4 页) 版权所有@21世纪教育网 参考答案

课前预练

1.周边有槽、可以绕着中心轴转动

2.轴固定不动 省力 改变力的作用方向 等臂杠杆

3.轴随物体移动 省一半力 力的作用方向 动力臂为阻力臂两倍

4.定滑轮动滑轮省力改变力的方向 重物和动滑轮 几分之一

课内演练

【例1】100 200[解析:在提升物体时,因为提升物体A的滑轮的轴会随物体一起移动,所以是动滑轮;提升物体B的滑轮的轴不随物体移动,所以是定滑轮。根据动滑轮和定滑轮的特点可知FA=1/2G=1/2×200牛=100牛,FB=G=200牛。]

【跟踪练习1】C

【例2】C[解析:在拉力F的作用下,滑轮与物体一起移动,此滑轮是动滑轮,拉力F是物体A与地面间的摩擦力的一半,即F=5牛。在相同时间内,拉力F移动的距离是物体A移动的距离的两倍,则拉力F移动的速度口拉是物体A移动速度v物的两倍,P=W/t=Fs/t=Fv拉=F×2v物=5牛×2×2米/秒=20瓦。]

【跟踪练习2】 210 6

课后训练

1.Fl=F2=F3 相等

2.250 3.20 10 4.C 5.B 6.800 乙

7.(1)1.2牛 10厘米 (2)0.24焦 0.048瓦[解:(1)用弹簧测力计拉动绳子时,其示数可以从图乙中读出来,为1.2牛。钩码上升的距离为AB,等于10厘米。(2)利用动滑轮时要多移动一倍距离:即拉力移动的距离A′B′为20厘米,拉力做的功W=Fs=1.2牛×0.2米=0.24焦。提升钩码做功的功率P=W/t=0.24焦/5秒=0.048瓦。]

8.(1)

(2)G=mg=100千克×10牛/千克=1000牛,F=1/2G=1/2×1000牛=500牛。