初二物理滑轮及滑轮组
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物理初中滑轮组公式
滑轮组相关的公式包括:
1. 物理滑轮组的总公式:F=G总/n。
其中,F是绳子自由端受到的拉力,G 总为所有被提升重物的总重力,n为承担重物的绳子的段数。
2. 理想情况下,公式简化为:F=G/n。
其中,G为被提升重物的重力。
3. 实际情况中,公式变为:F=(G+G1)/n。
其中,G1为动滑轮的重力。
4. 距离公式:S=nh。
其中,S是绳子自由端移动的距离,n是承担重物的绳子的段数,h是物体升高的距离。
5. 速度公式:v=nv1。
其中,v是绳子自由端的移动速度,v1是物体上升的速度。
6. 动滑轮的公式:F=(G物+G轮)/2,S=2h。
其中,G物是物体的重力,G 轮是动滑轮的重力,S是绳子自由端移动的距离,h是物体升高的距离。
7. 定滑轮的公式:F=G物,S=h。
其中,F是绳子自由端受到的拉力,G物是物体的重力,S是绳子自由端移动的距离,h是物体升高的距离。
请注意,这些公式中的字母都表示具体的物理量,请根据具体的物理情境进行理解和应用。
初中物理滑轮组知识点总结在初中物理中,滑轮组是一个重要的力学知识点,它在实际生活和工程应用中都有着广泛的应用。
接下来,让我们一起深入了解一下滑轮组的相关知识。
一、滑轮组的定义与构成滑轮组是由定滑轮和动滑轮组合而成的简单机械。
定滑轮的轴固定不动,能够改变力的方向,但不省力;动滑轮的轴随物体一起移动,可以省力,但不能改变力的方向。
将定滑轮和动滑轮组合在一起,就构成了滑轮组。
二、滑轮组的特点1、省力情况使用滑轮组时,重物和动滑轮的总重由几段绳子承担,提起重物所用的力就是总重的几分之一。
即:F =(G 物+ G 动) / n ,其中 F 是拉力,G 物是物体的重力,G 动是动滑轮的重力,n 是承担重物和动滑轮总重的绳子段数。
2、距离关系绳子自由端移动的距离 s 与物体上升的高度 h 之间的关系为:s =nh 。
3、力的方向滑轮组可以通过改变绳子的绕法来改变拉力的方向。
三、确定绳子段数 n 的方法1、数与动滑轮相连的绳子段数。
2、当绳子的起点在定滑轮上时,绳子段数等于动滑轮个数的 2 倍加 1;当绳子的起点在动滑轮上时,绳子段数等于动滑轮个数的 2 倍。
四、滑轮组的组装1、先根据题目要求确定绳子的段数 n 。
2、若 n 为偶数,绳子的起点应在定滑轮上;若 n 为奇数,绳子的起点应在动滑轮上。
3、然后按照“从内向外”的顺序依次绕线。
五、滑轮组的机械效率1、有用功(W 有)有用功是指对人们有用的功,对于滑轮组提升重物来说,有用功就是克服物体重力所做的功,即:W 有= Gh ,其中 G 是物体的重力,h 是物体上升的高度。
2、额外功(W 额)额外功是指人们不需要但又不得不做的功,对于滑轮组来说,主要包括克服动滑轮重力、绳子与滑轮之间的摩擦力所做的功。
3、总功(W 总)总功是指拉力所做的功,即:W 总= Fs ,其中 F 是拉力,s 是绳子自由端移动的距离。
4、机械效率(η)机械效率是有用功跟总功的比值,计算公式为:η = W 有/ W 总× 100% 。
八年级物理滑轮知识点总结一、滑轮的定义与种类。
1. 定义。
- 滑轮是一个周边有槽,能够绕轴转动的小轮。
2. 种类。
- 定滑轮:使用时,轴固定不动的滑轮。
- 动滑轮:使用时,轴随物体一起移动的滑轮。
二、定滑轮。
1. 特点。
- 不省力,即拉力F = G(G为物体重力)。
- 可以改变力的方向。
例如,在升旗时,通过定滑轮改变拉力方向,使人能在地面方便地将国旗升起。
2. 实质。
- 定滑轮实质是一个等臂杠杆,其动力臂l_1等于阻力臂l_2,根据杠杆平衡条件F_1l_1 = F_2l_2,可得F = G。
三、动滑轮。
1. 特点。
- 省力,当不计动滑轮重、绳重和摩擦时,拉力F=(1)/(2)G。
如果考虑动滑轮重G_动,则F = (1)/(2)(G + G_动)。
- 费距离,绳子自由端移动的距离s是物体上升高度h的2倍,即s = 2h。
2. 实质。
- 动滑轮实质是一个动力臂为阻力臂2倍的杠杆。
动滑轮的支点在绳与轮的切点处(轮的边缘),动力臂是轮的直径,阻力臂是轮的半径。
四、滑轮组。
1. 特点。
- 既可以省力,又可以改变力的方向。
- 省力情况:在不计绳重、动滑轮重和摩擦时,拉力F=(1)/(n)G(n为承担物重的绳子段数);如果考虑动滑轮重G_动,则F=(1)/(n)(G + G_动)。
- 绳子自由端移动距离与物体上升高度的关系:s=nh。
2. 滑轮组绳子段数n的确定。
- 可以通过数直接与动滑轮相连的绳子段数来确定n。
例如,在一个简单的滑轮组中,如果有3段绳子直接与动滑轮相连,那么n = 3。
3. 组装滑轮组。
- 若要省力,则绳子先系在动滑轮的固定挂钩上,从内向外绕;若要改变力的方向,则绳子先系在定滑轮的固定挂钩上,从外向内绕。
滑轮练习一、初步认识滑轮2.介绍滑轮的结构:主要部分是能绕轴转动的轮子。
观察使用时的情景:a.使用时滑轮轴的位置固定不动;这种滑轮称为定滑轮;b.使用时轴的位置随被拉物体一起运动,这种滑轮称为动滑轮。
4.滑轮是一种简单机械。
定滑轮和动滑轮的实质1.回忆杠杆的五个要素,找出定滑轮支点,确定其动力臂和阻力臂的大小关系。
2.请学生根据以上分析,解释为什么斜着拉动重物时,拉力的大小不变。
3.得出结论:定滑轮实质是一个等臂的杠杆。
4.找出动滑轮的支点,强调这是一个瞬时支点,拉力的方向一定要竖直向上,确定其动力臂和阻力臂,并比较其的大小关系。
(动力臂是阻力臂的2倍)5.请学生进一步分析,解释为什么斜着拉动重物时,拉力的大小会变大(动力臂变小)。
6.得出结论:动滑轮实质是一种能省力的杠杆。
三、滑轮组1.定义:将定滑轮和动滑轮组合在一起的组合装置称为滑轮组。
2.特点:既能省力又能改变力的方向重物和动滑轮的重力由几段绳子承担,提起重物所用的力就是物重的几分之一。
简单滑轮组的设计与组装例:按照要求组装下列滑轮组。
(动滑轮自重不计)⑴用G/2的力提起重物;⑵用G/3的力提起重物课堂练习:如图所示,每个钩码的质量是50g,滑块A在钩码的作用下恰能沿水平面匀速滑动,那么滑块A受到的摩擦力是( )A.2.94 NB.1.96 NC.0.98 ND.0.49 N强化训练一、夯实基础(每空2分,共28分)1.定滑轮实质是_____杠杆,使用定滑轮可以改变________,但它不能_______。
2.动滑轮实质是______________的杠杆,使用动滑轮可以_______力,但_______改变力的方向。
3.如图所示的甲、乙两个装置中各使用了一个滑轮。
其中甲图中的滑轮是_____滑轮,乙图中的滑轮是_____滑轮。
4.用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组提升重物时,人对绳子的拉力是70 N,则可匀速提起_____N或_____N的重物。
初二物理滑轮组计算练习题滑轮组是物理学中一个常见的实验装置,用于探究力的传递和乘法效应。
在初中物理中,学生需要掌握滑轮组的计算方法。
本文将通过一些具体的例子来帮助初二学生巩固滑轮组计算的知识和技巧。
例题一:如图所示,两个质量相同的物体A和B通过一组滑轮组相连,如图中的箭头所示。
已知物体A的质量为2kg,如果A受到的拉力为10N,求物体B的质量和B受到的拉力。
解析:根据滑轮组的原理,相连的物体受到的拉力相等。
设物体B的质量为m kg,B受到的拉力为F N。
由于物体A的质量为2kg,所以物体A 受到的重力为2g N(g为重力加速度,约为9.8m/s²)。
根据受力分析,可以得出以下两个等式:1. A受到的拉力 = A的重力 + A对B的拉力10N = 2g N + F N (式1)2. B受到的拉力 = B的重力F N = m × g N(式2)将式2代入式1得:10N = 2g N + m × g N化简得:10N = (2 + m) × g N移项得:2 + m = 10 ÷ g化简得:m = (10 ÷ g) - 2代入g的值(取约等于9.8m/s²)得:m ≈ (10 ÷ 9.8) - 2 ≈ 1.02 kg因此,物体B的质量约为1.02kg,B受到的拉力约为1.02 × 9.8 ≈ 10N。
例题二:如图所示,三个质量相同的物体A、B、C通过一组滑轮组相连,如图中的箭头所示。
已知物体A的质量为2kg,物体C的质量为3kg,如果物体A受到的拉力为20N,求物体B受到的拉力。
解析:与例题一类似,可以先设物体B受到的拉力为F N。
可以列出以下几个等式:1. A受到的拉力 = A的重力 + A对B的拉力20N = 2g N + F N (式1)2. B受到的拉力 = B的重力 + B对C的拉力F N = g N + 2g N(式2)3. C受到的拉力 = C的重力3g N = 3g N(式3)将式2代入式1,得:20N = 2g N + (g N + 2g N)化简得:20N = 5g N化简得:g = 20 ÷ 5 = 4N将g的值代入式2,得:F N = 4N + 2 × 4N = 4N + 8N = 12N因此,物体B受到的拉力为12N。
初中物理滑轮知识点滑轮是物理学中一个重要的概念,它是由一个固定在轴上的圆盘构成的,可以用来改变力的方向和大小。
在初中物理中,我们学习了滑轮的作用和应用。
下面我将从滑轮的定义、组成、原理和应用等方面进行详细介绍。
一、滑轮的定义滑轮是由一个固定在轴上的圆盘构成的,通常有一个或多个凸起的圆环,可以用来改变力的方向和大小。
二、滑轮的组成滑轮通常由轴、圆盘和滑轮环组成。
轴是滑轮的中心线,圆盘是滑轮的主体部分,滑轮环是固定在圆盘上的凸起的圆环。
三、滑轮的原理滑轮的作用是改变力的方向和大小。
当一个绳子或链条绕过滑轮时,力可以通过滑轮环传递给物体。
根据滑轮的数量和排列方式的不同,滑轮可以分为定滑轮和动滑轮。
1. 定滑轮:定滑轮是固定在物体上的滑轮,它不改变力的大小,只改变力的方向。
当力向下拉时,定滑轮使力的方向改变为向上。
这样就可以在不改变力的大小的情况下,改变力的方向,方便我们进行一些力的操作。
2. 动滑轮:动滑轮是悬挂在绳子或链条上的滑轮,它不仅可以改变力的方向,还可以改变力的大小。
当力向下拉时,动滑轮可以使力的大小减小一半。
这是因为力被平分为两个方向相反的力,所以每个力的大小都是原来力的一半。
四、滑轮的应用滑轮在生活中有很多应用,下面我将介绍几个常见的应用。
1. 提升重物:我们可以利用滑轮的原理来提升重物。
通过使用多个滑轮,可以减小提升重物所需的力的大小。
比如,我们可以用滑轮来提升重物,比如水桶或者行李箱。
2. 汽车的传动系统:滑轮在汽车的传动系统中也有重要的应用。
例如,发动机的曲轴通过一个滑轮和皮带连接到发电机和空调压缩机等附件上,以便驱动它们的运转。
3. 滑轮组:滑轮组是由多个滑轮组成的机械装置,可以改变力的方向和大小。
滑轮组广泛应用于各种机械设备中,如起重机、吊车等。
总结:滑轮是物理学中一个重要的概念,它可以用来改变力的方向和大小。
滑轮的作用和应用广泛,可以用于提升重物、汽车的传动系统和滑轮组等。
通过学习滑轮的原理和应用,我们可以更好地理解和应用物理学知识。
漫画释义7滑轮及滑轮组模块一滑轮的认知知识互联网知识导航初二物理竞赛班·第7 讲·教师版90起重设 备上的 滑轮组定滑轮特征:1、轮的边缘有槽;2、轮可以转动, 轴固定不动;3、利用绳索拉起重物;4、能改变用力的方向.受力分析:1、同一条绳索上任意一点受力大小是相同的;2、由于绳子能任意弯曲, 所以力方向可以改变;3、我们把动力作用在绳子上的一端叫做自由端, 实验表明, 在匀速或 静止状态下, 动力和阻力的大小是相同的.动滑轮特征:1、绳子的一端被固定, 滑轮是沿固定的绳子滚动, 所以滑轮与固定绳 端的接触点是支点;2、滑轮不仅转动, 而且还随着绳子一起上下移动;3、动力与克服阻力的方向一致, 所以动滑轮不能改变用力方向.4、由于阻力 F 2 随滑轮一起移动, 所以滑轮受到的重力也是阻力的一部分. 受力分析:1、重物(阻力)是作用在滑轮轴上的; 所以阻力的力臂是轮半径 R ;2、动力作用在滑轮的绳子自由端, 动力的力臂为 2R ; 根据杠杆原理, 不计滑轮的重力时, 使用动滑轮最多省一半力.定滑轮 动滑轮 的杠杆 原理等臂杠杆: F = F , 即 F = G省力杠杆: F = 1 F , 即 F = 1G + G )( 12拉物12 2拉2 物轮滑轮组 特点:1、由几个滑轮组合起来使用的装置叫滑轮组;2、既可以改变用力的方向, 又可以省力.滑轮组的受力分析:将重物与动滑轮看做一个整体, F = 1G + G ), n 为承重 拉 ( 物 轮n绳子的段数.【例1】升国旗时, 人站在地面拉动绳子, 能够让国旗升到旗杆的顶端, 旗杆顶端用到的简单机械是【答案】定滑轮【例2】如图所示, 通过定滑轮匀速提起重物G 时, 向三个方向拉动的力分别为F1、F2、F3, 则三个力大小关系是( )A. F1 最大B. F2 最大C. F3 最大D. 一样大【答案】D【例3】如图所示, 放在水平地面上的物体所受重力为G, 系着它的一根轻绳竖直绕过转轴光滑的滑轮, 绳子的另一端受的拉力为F, 地面对物体的支持力为N. 下面关于这三个力的大小关系正确的是( )A. F = G【答案】DB.G = NC. F = ND. F + N = G【例4】如图所示, 用动滑轮拉着一个物块在水平方向运动. 当拉力F 为10N 时, 物块恰在水平方向做匀速直线运动,则物块所受的滑动摩擦力大小为N; 当F 增大到14N 时, 物块受到的合力大小为N .(忽略滑轮摩擦以及动滑轮和绳重)【答案】20 8【例5】如图所示, 物体受到的重力为20N , 用力F 将滑轮匀速提升, 重物随滑轮一起匀速上升(不计绳重、滑轮重及绳与轮之间的摩擦). 当重物上升1m 时, 关于滑轮上升的高度h 和拉力F 的说法正确的是( )ABCD 【答案】C F = 20N ,F = 40N ,F = 40N ,F = 10N ,h = 1mh = 2mh = 0.5mh = 2m使用这种动滑轮费力, 省距离, 动滑轮移动的距离是物体上升高度的一半;F = 2G = 2⨯ 20N=40N .h = 1h' =1⨯1m = 0.5m 2 2☆教师可以引导学生思考: 若上题中计滑轮重力, 比如滑轮重力为5N, 那么拉力F 大小应为N, 物体上升1m , 拉力F 上升m.答案:45; 0.5初二物理竞赛班·第7 讲·教师版92模块二 滑轮组的受力分析知识导航初二物理竞赛班·第 7 讲·教师版93基本滑 轮模型 的解题 方法1.动滑轮与重物在一起的省力滑轮模型(整体法):F 支 =G 人 + F 拉F 支 =G 人 - F 拉2. 费力反拉滑轮模型(对动滑轮进行受力分析) 对动滑轮进行受力分析: F = 2F 1 + G 动费力模型省距离: 物体上升 h , 自由端(人的拉力)上升 s ,则: s = 1h2【例6】 如图所示的装置处于静止, 物重都是 G , 不计滑轮和绳重及摩擦, 使物体匀速上升, 拉力 F 最小的是( )AB C D【答案】B初二物理竞赛班·第 7 讲·教师版94【例7】 要用滑轮组将陷在泥中的汽车拉出来, 试在图中画出最省力的绕绳方法.【答案】如图所示.<解析> 一个动滑轮和一个定滑轮组成滑轮组, 可以绕成两根绳和三根绳承担拉 力, 其中三根绳为最省力.根据“奇拴动, 偶拴定”的原则, 绳的固定端接在动滑轮的钩 子上.【例8】 一个同学站在地面上, 要利用如图所示的滑轮组提升重物.已知物重 1000N , 而绳子最多只能承受 400N 的拉力.请你帮他在图中画出符合 要求的绳子绕法.【答案】如图所示. <解析>先判断 n= G =1000N=2.5(段) .用“进一法”取 n = 3 .根据“奇拴动, 一动配一定, 变向F 400N加一定”原则, 绳子应固定在动滑轮的钩上, 由内向外绕.【例9】 如图所示, 体重为 500N 的人站在水平地面上拉绳子, 使重物以1m/ s 的速度匀速上升. 已知动滑轮重力为 50N, 被提升重物的重力为 300N. (不 计绳重及滑轮与轴之间的摩擦)则: (1) 此时自由端人的拉力大小为 N, 人对地的压力大小为 N. 人拉绳子的速度为 m/s .(2) 若此人竭尽全力拉绳子, 利用此装置最多能拉起 N 的重物.【答案】(1) 175 ; 325; 2 (2) 950初二物理竞赛班·第 7 讲·教师版9522 23 ( =【例10】如图所示, 体重为 500N 的人站在高台上提升重物, 使重物以1m/ s 的速度匀速上升. 已知动滑轮重力为 50N, 被提升重物的重力为 400N. (不计 绳重及滑轮与轴之间的摩擦) 则:人对地的压力大小为 N. 人拉绳子的速度为 m/s .【答案】650 ; 3【例11】如图所示, 吊篮的重力为 400N, 动滑轮的总重力为 50N, 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力( ) (不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦) A 218N B 0N 【答案】CD 6N <解析> 设人对绳的拉力 F , 将人、吊篮和动滑轮视为一个整体, 此 时 整 体 处 于 静 止 状 态 , 整 体 重 力 由 5 段 绳 子 承担 , 所 以 有5F = G 人 + G 吊 + G 动 .G + G + G 600N + 400N + 50N 所以 F = 人 吊 动 = = 210N5 5【例12】体重为 500N 的工人利用此装置把自己和重为 100N 的涂料箱拉到高处. 已 知动滑轮重力为 50N, 筐重力为 130N . 不计绳重及轮与轴之间的摩擦. 求: 人的拉力为多少? 人此时对筐的压力为多少? 【答案】 F = 1(G + G+ G + G )= 1500N+100N+50N+130N)=260N 3人涂料 动 筐3F 压 = F 支 =G 人 - F 拉 = 500N - 260N = 240N【例13】如图所示, 物体 P 重 2400N, 用图示的装置起吊, 滑轮和 绳子的重力和摩擦力都可以不计. (1)若一人站在地面上负责向下拉绳, 以吊起重物 P, 此人 的体重至少为多大?(2)若此人改为站在重物 P 上, 仍由他向下拉绳, 匀速吊 起重物 P(包括自身), 如图中虚线所示, 已知此人的体重 为 800N, 他向下拉绳的力应是多大?【答案】(1)人站在地面上, 由图可知, 物体 P 由四根绳子吊起, 则每根绳子的拉力T = G P = 2 4 0 0 N 6 0 0 , 所以人的重力至少为 600N . 4 4(2)当人站在物体上, 由图可知, 物体和人共由 5 根绳子吊起, 所以每根绳子的拉力T ' =2400N + 800N = 640N5C 210NP模块三整体法及定滑轮上方受力分析【例14】如图所示, 质量为60kg 的工人在水平地面上,用滑轮组把货物运到高处. 第一次运送货物时,货物质量为130kg, 工人用力F1 匀速拉绳, 地面对工人的支持力为N1; 第二次运送货物时, 货物质量为90 kg, 工人用力F2 匀速拉绳, 货箱以0.1m/s 的速度匀速上升.已知G300 N. 则两次人的拉力之比为; 地面对人动的支持力之比为. (不计绳重及滑轮摩擦, g 取10N/kg)【答案】4:3 ; 2:3【例15】如图所示的滑轮组中, 每个滑轮自重均为20N, 横杆的自重是10N, 摩擦和绳重不计, 现用此滑轮组匀速提起重G=750N 的物体, 那么需要施加的动力F 是( )A.200N B.180N C.190N D.170N【答案】A【例16】图中的每个滑轮重0.5N, 物体A 重6N, 托板重1N. 在2s 的时间内, 拉力F 的作用点沿竖直方向匀速升高了1.2m, 这个过程中, 不计滑轮轴摩擦和绳重, 则:(1) 拉力F 的大小为N.(2) 物体A 上升的速度为m/s.(3) 天花板对定滑轮拉力大小为N.【答案】2 ; 0.15 ; 4.5【例17】体重为480N 小钧同学站在地面上, 欲使用如图所示的滑轮组提升重力为500N 的重物. 已知每个滑轮重力大小为60N. 第一次人用F1=100N 的力向下拉绳子, 物体没有被提起, 则此时物体对水平地面的压力大小为多少?第二次人用更大的力向下拉绳子, 使物块匀速上升, 则此时人对地的压力大小为多少? 天花板对定滑轮的拉力大小为多少?(不计绳重及绳与轮之间的摩擦)【答案】360 ; 200; 900初二物理竞赛班·第7 讲·教师版96初二物理竞赛班·第 7 讲·教师版97模块四 综合应用问题【例18】如图是一种电梯结构 的示意图, 电梯厢在电梯井中沿竖直通道上下运行.钢链的两 端分别固定在电梯井顶部的 A 点和 B 点, 同时钢链绕过重 15000N 的电梯厢下的滑轮而托起整个厢体 E, 又跨过电梯井顶 部由电动机驱动带有齿轮的轮轴 C, 在 C 和 B 之间吊起与动滑 轮相连的配重 D .电梯载重量为10 人(1 人的质量按 60 kg 计算, 取 g = 10N/kg , 忽略摩擦及钢链的质量).请回答: (1)配重的功能是什么? 在已知电梯厢重和载重量的情况下, 配 重的质量最好是多大?(2)当电梯满载匀速上升时, A 、B 两点受到的拉力各是多大?【答案】(1)配重是一种平衡体.其质量应选择大约跟电梯厢(包括平均搭载的乘客)的质量相等.这样, 当开动电动机时, 它只需要供给提升多搭载的乘客上升或少搭载的乘客下降 的动力, 其余的重力由配重来平衡.所以, 最经济的配重所受重力 G D 应为箱体重 G E 与1承载人重 G 人 的一半之和, 即 G= G + G = 15000N+3000N =18000N ,DE2人所以配重的质量为 m D = 1800 k g .(2)A 点受力 F= 1 (G + G ) = 10500N ; B 点受力 F = 1G = 9000N .A2人 E B2 D【例19】电气化铁路的输电线常用图示的方式悬挂在钢缆上. 钢缆的 A 端固定在电杆上,B 端通过滑轮组连接在电杆 C 上. (1)配重 D 是 n 个混凝土圆盘(图中只画出 3 个), 每个盘的质量是 m . 按图示的配置,钢缆 在 B 端所受的拉力大约是多少? (2)如果只考虑 B 端的牢固性,本来可以把它直接固定在电杆 C 上, 也可以用一个很硬的 大弹簧连接 B 和 C. 实际上却用滑轮组来连接, 这样做的优点是什么?【答案】(1)F =3nmg ,因为动滑轮右侧的 1 条钢缆与它左侧的 3 条钢缆承受相同的力,而左侧每条 钢缆受的力是 nmg . (2)机车运行中,拾电器会把输电线向上托起.如果使用两端固定的钢缆,悬线会因此松弛, 输电线将左右摇摆,有可能脱离拾电器造成断电事故.使用滑轮组可以保证输电线的高度 变化时钢缆始终保持紧张状态. 如果用弹簧代替滑轮组,情况好于两端固定的钢缆,但钢 缆的紧张程度仍随弹簧的长度有较大的变化,而且不易确定钢缆的最佳长度.轮轴在不计绳重及摩擦的情况下,F1⋅ L1= F2⋅ L2, 即F ⋅ R = G ⋅ r省力, 费距离费力, 省距离【例20】轮轴, 顾名思义是由“轮”和“轴”组成的系统. 该系统能绕共轴线旋转, 相当于以轴心为支点, 半径为杆的杠杆系统. 所以, 轮轴能够改变扭力的力矩, 从而达到改变扭力的大小. 原理如右图所示. 在不计绳重及摩擦的情况下, F1⋅ L1= F2⋅ L2, 即F ⋅ R = G ⋅ r 请看一看下图中的装置有没有用到轮轴的原理, 并简要加以分析:【答案】略.☆教师分享:自行车上的轮轴中轴上的脚蹬和花盘齿轮:组成省力轮轴, 脚蹬半径大于花盘齿轮半径. 自行车手把与前叉轴:组成省力轮轴, 手握把外的半径大于前叉轴的半径. 后轴上的齿轮和后轮:组成费力轮轴、齿轮半径小于后轮半径. 自行车行驶速度与车轮直径的关系:常见的自行车轮的直径有559mm(22 英寸)、610mm(24 英寸)、660mm(26 英寸)、711mm(28 英寸)的, 有实际经验的同学知道, 骑28 车比24 车费力一些, 但速度快, 因为28 车轮的半径大, 轮子每转一圈走的距离长一些, 故速度快, 半径大使轮轴的轴半径大, 故费力轮轴更费力.模块五轮轴知识导航初二物理竞赛班·第7 讲·教师版98【例21】倒链(又称神仙葫芦)是一种简单的起重用具, 它由滑轮组组成(如图所示), A、B 为同轴并一起转动的定滑轮, 半径分别为R1 和R2, R1 稍大于R2; C 为动滑轮, 其半径为r. 它们之间用铁链按图中所示的方式联结起来. 当用力F 拉一侧铁链使定滑轮转动时, 套在A 上的铁链使挂在C 上的重物上升, 与此同时, 套在B 上的铁链被放下, 使重物下降(图中虚线箭头表示铁链运动方向). 转动一周时, 其总效果使重物上升的距离为多少? 若重物所受重力为G, 则使重物缓慢匀速上升时, 拉力F 的大小至少应为多少? (此题为理想情况下, 即不计铁链重力、滑轮C 重力及额外的摩擦力做功)【答案】(1)A、B 为同轴一起转动的定滑轮, 相当于轮轴, 当滑轮转动一周时, A 轮使铁链上升h 1= 2πR1, B 轮使铁链下降h2= 2πR2, 则重物上升的距离h = h1- h2 = π(R - R ) .2 1 2(2)求解拉力F 可以使用杠杆3 力平衡方程(如右图):F ⋅ R1 + F '⋅ R2= F '⋅ R1F = R1- R2 ⋅ G2R1其中2F ' = G , 最终解得:☆此题在以后学完功的知识后也可以从Fh1= Gh 解得同样的结果.初二物理竞赛班·第7 讲·教师版99初二物理竞赛班·第 7 讲·教师版100【练1】 同一物体沿相同水平地面被匀速移动, 如下图所示, 拉力分别为 F 甲、F 乙、F 丙, 不计滑轮与轻绳间的摩擦, 比较它们的大小, 则( )A. F 甲<F 乙<F 丙B. F 甲>F 乙>F 丙C. F 甲>F 乙=F 丙D. F 甲=F 乙>F 丙 【答案】B【练2】 如图所示, 人对绳子的自由端的拉力 F 都相等, 且物体处于静止状态, 不计滑轮重和摩擦, 比较四个物体的重力, 最大的是( )A . G 1B . G 2C . G 3D . G 4【答案】C<解析> 图甲是一个定滑轮, 定滑轮的实质是一个等臂杠杆, 使用定滑轮不省力, 即 G 1 = F ; 题图乙是一个动滑轮, 动滑轮的实质是一个动力臂是阻力臂 2 倍的杠杆, 使用 动滑轮能省一半的力, 所以 F = G 2 /2 , 即 G 2 = 2F ; 题图丙的滑轮组中, 吊着重物的绳 子有 3 段, 所以 F = G 3 /3 , 即 G 3 = 3F ; 题图丁的滑轮组有 2 段绳子吊着重物, F = G 4 / 2 , 即 G 4 = 2F .实战演练【练3】如图所示是一个通过皮带传动的装置.A 为主动轮, B 为从动轮, A、B 两个轴用皮带传动, B 、C 两个轮固连绕同一个轴转动.已知R A : RB: RC2 :1:3 .试分析A、B、C 三个轮边缘点速度的比.【答案】1:1:3皮带或者齿轮传动时候, 边缘点的线速度相同; 共轴(同时围绕同一个轴)转动时候所有点的转速相同, 即相同时间内转过的角度或者相同时间内转过的圈数相同.类似应用题目:自行车问题初二物理竞赛班·第7 讲·教师版101102 初二物理竞赛班·第7 讲·教师版自行车中的物理知识1.摩擦方面(1)自行车轮胎、车把套、脚踏板以及刹车块处均刻有一些花纹, 并且使用摩擦大的材料, 增大摩擦力.(2)车轴处经常上一些润滑油, 以减小接触面粗糙程度, 来减小摩擦力.(3)所有车轴处均有滚珠, 变滑动摩擦为滚动摩擦, 来减小摩擦.(4)刹车时, 用力捏紧车闸, 以增大刹车块与车圈之间的压力, 从而增大摩擦力.(5)紧蹬自行车前进时, 后轮受到的摩擦力方向向前, 是自行车前进的动力, 前轮受到的摩擦力方向向后, 是自行车前进的阻力; 自行车靠惯性前进时, 前后轮受到的摩擦力方向均向后, 这两个力均是自行车前进的阻力.2.简单机械(1)自行车刹车手闸是一个省力杠杆, 车后坐的载物夹也是杠杆. 脚踏和中轴大齿轮组成一个省力轮轴, 后轮上小齿轮和后轮组成一个费力轮轴. 车把和前叉也构成省力轮轴.(2)自行车上坡走S 形路线, 相当于增加了斜面的长, 可以省力, 使上坡更容易. 3.压强方面(1)一般情况下, 充足气的自行车前、后轮胎着地总面积大约为S=100cm2, 当一普通的成年人骑自行车前进时, 自行车对地面的压力大约为F=(600N+250N)=850N, 可以计算出自行车对地面的压强约为8.5×104Pa.(2)自行车的车座较宽大, 可以增大人与车座的接触面积, 减小对人的压强, 人骑座时感到舒服.初二物理竞赛班·第7 讲·教师版103。
教学设计课题第十二章第2节滑轮教学目标(一)知识与技能:1.认识定滑轮和动滑轮;2.知道定滑轮、动滑轮和滑轮组的构造、特点及其作用;3. 会根据要求使用和组装滑轮组。
(二)过程与方法:经历探究定滑轮、动滑轮工作特点的过程,进一步掌握用观察对比来研究问题的方法。
(三)情感·态度·价值观通过了解简单机械的滑轮的应用,初步认识科技对人类社会发展的作用。
重点难点教学重点:定滑轮、动滑轮和滑轮组的构造及其特点。
教学难点:会按要求使用和组装滑轮组。
教学方法讲授、讨论、实验、归纳、对比教具学具多媒体课件、滑轮、细绳、钩码、弹簧测力计、自制带刻度的铁架台教学过程引入教师活动学生活动设计意图复习回顾提问:三类杠杆及特点学生回答问题巩固所学知识,为本节学习变形的杠杆做准备引课今天我们要学习另一种简单的机械——滑轮定义:周边有槽,可以绕轴转动的轮子;滑轮在使用时根据轴位置是否移动可分为定滑轮和动滑轮。
举例生活中哪里用到了滑轮通过生活中的实例,让学生分析,拉近物理与生活的关系,反映出物理是有用的。
展示目标多媒体展示学生认真阅读,明确本节课的学习任务让学生带着任务去学习本节课内容新课学习观察和欣赏漫画一、定滑轮:1、定义:工作时,轴固定不动的滑轮,叫做定滑轮。
2、特点:《演示实验一》:教师演示定滑轮试验结合实验,思考以下问题:1.使用定滑轮的好处是什么?2.使用定滑轮可以省力吗?3.使用定滑轮可以省动力作用点移动的距离吗?总结:使用定滑轮不省力,不省距离;但可以改变力的方向。
《理论分析》:1、L1=L2,F=G实质是一个等臂杠杆;认真看动画结合刚才的动画尝试理解这一概念观察实验,分析数据可以改变动力的方向。
不能省力。
不能省动力作用点移动的距离。
师生共同分析激发学生的学习兴趣让学生通过观察实验现象和数据思考和总结定滑轮的特点。
结合上节课的力臂画法得出定滑轮实质是一个等臂杠杆走进文本2、距离:绳子自由端移动的距离S和物体升高的距离h关系:S=h;3、速度:绳子自由端移动的速度V绳=V物;二、动滑轮:1、定义:工作时,轴随物体一起运动的滑轮。
第2节滑轮第2课时滑轮组和其他简单机械【教学目标】一、知识与技能1.知道滑轮组的结构、特点和应用,会根据要求使用和组装滑轮组。
2.了解其他简单机械如轮轴和斜面的工作原理和使用方法。
二、过程与方法经历组装滑轮组的过程,学会按要求组装滑轮组.三、情感、态度与价值观1。
关心生活、生产中有关滑轮组、斜面和轮轴的实际使用。
2.具有对现实生活中简单机械的应用是否合理进行评价的意识。
3。
通过了解简单机械的应用,初步认识科学技术对人类社会发展的作用。
【教学重点】探究滑轮组的特点,会按要求组装。
【教学难点】了解轮轴和斜面的工作原理.【教具准备】多媒体课件、定滑轮、动滑轮、钩码、细绳、弹簧测力计、扳手、水龙头、长木板等。
【教学课时】1课时【巩固复习】教师引导学生复习上一课时内容,并讲解学生所做的课后作业,加强学生对知识的巩固.【新课引入】师现实生活中我们除了应用定滑轮和动滑轮,还使用了其他简单机械,如我们可以将动滑轮和定滑轮组装起来,形成一种新的简单机械,并研究它的特点和组装方式,请同学们说说生活中你还见过哪些简单机械.生:扳手、水龙头等。
教师提示:其实我们生活中还有很多常见的简单机械,比如汽车在蜿蜒盘旋的公路上行驶到山顶便是利用了斜面这种简单机械;而汽车使用方向盘改变方向、开门时使用门把手将门打开便是利用了轮轴这种简单机械.下面我们就一起来探究滑轮组、斜面、轮轴这三种简单机械吧。
【进行新课】知识点1 滑轮组师我们知道使用定滑轮可以改变力的方向,使用动滑轮可以省力,那能否把二者的优点都利用起来,组合在一起构成一个新机械呢?生讨论、交流。
师请同学们按你们的设想,将刚才的一个定滑轮、一个动滑轮组合起来,看哪一组做的又好又快,并且进行实验,来验证是否既省力,又可以改变力的方向.学生分组实验进行探究,教师巡视指导。
学生完成实验,交流实验结论。
师像这样把定滑轮和动滑轮组合在一起就是滑轮组,当用滑轮组提升重物时拉力与物重之间有何关系?请大家分组进行实验探究,找出其关系.教师参与实验指导,并在黑板上画出甲、乙两组不同的滑轮组,并演示组装,然后请一名学生上台用甲、乙两个滑轮组将同一个钩码提起来。
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初二物理滑轮组知识点
1、定义:由若干个定滑轮和动滑轮匹配而成。
2、特点:可以省力,也可以改变力的方向。
使用滑轮组时,有几段绳子吊着物体,提起物体所用的力就是物重的几分之一,即F=(1/n)*G物(条件:不计动滑轮、绳重和摩擦)。
注意:如果不忽略动滑轮的重量则:F=(1/n)*(G物+G滑)
3、动力移动的距离s和重物移动的距离h的关系是:使用滑轮组时,滑轮组用n段绳子吊着物体,提起物体所用的力移动的距离就是物体移动距离的n 倍,即s=nh。
如下图所示。
(n表示承担物重绳子的段数)
4、绳子端的速度与物体上升的速度关系:V绳=nV物
只要这样踏踏实实完成每天的计划和小目标,就可以自如地应对新学习,达到长远目标。
由物理网为您提供的重点物理初二知识点之滑轮组,祝您学习
愉快!。
滑轮及滑轮组定义:周边有槽、绕轴心转动的圆轮叫做滑轮 分类:定滑轮、动滑轮滑轮组;定滑轮与动滑轮的组合1.如图所示,通过定滑轮匀速提起重物G 时,向三个方向拉动的力分别为F 1、F 1、 F 1,则这三个力大小关系是( D )A 、F 1最大B 、F 2最大C 、F 3最大D 、一样大2.下图中,甲物体重6N,乙物体重10N,弹簧测力计及摩擦均不计,则当甲、乙两物体静止时,弹簧测力计的读数为_____6_____N ,物体乙所受的合力为____0______支持力为 4N8、如图所示,用三个滑轮分别拉同一个物体,沿同一水平面做匀速直线运动,所用的拉力分别是F 1、F 2、F 3,比较它们的大小应是( D )A 、F 1>F 2>F 3B 、F 1<F 2<F 3C 、F 2>F 1>F 3D 、F 2<F 1<F 39、工人们为了搬运一个笨重的机器进入厂房,他们设计了如图1所示的四种方案(机器下方的小圆表示并排放置的圆形钢管的横截面)。
其中最省力的方案是( C )11、用图5所示的四种机械提起同一重物,不计机械自重和摩擦,最省力的是D12、同一物体沿相同水平地面被匀速移动,如下图所示,拉力分别为F 甲、F 乙、、F 丙,不记滑轮与轻绳间的摩擦,比较它们的大小,则 BA 、F 甲<F 乙、<F 丙 B 、F 甲>F 乙、>F 丙 C 、F 甲>F 乙、=F 丙 D 、F 甲=F 乙、>F 丙13、如图所示,吊篮的重力为400N ,动滑轮重力为50N ,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力 [ C ]5股绳子承受物重F 1F 2F 3 F 1 F 2F 3A.218N B.220N C.210N D.236N14、弹簧秤A和B及滑轮组均处于静止状态,F=10N,若不考虑秤重,滑轮重及摩擦,弹簧秤A和B的示数分别为:BA.30N和30N;B.30N和20N;C.20N和20N; D.20N和30N.15、如图23处于平衡状态,在不计滑轮重及绳子摩擦的情况下,G1∶G2为:CA、1∶2 ;B、1∶1 ;C、2∶1 ;D、3∶1.16、甲物重5N,乙物重3N,甲、乙均保持静止状态,不计弹簧测力计自重。
初中物理滑轮组知识点一、知识概述《滑轮组知识点》①基本定义:滑轮组呢,就是把定滑轮和动滑轮组合在一起的装置。
定滑轮就是那种固定在一个地方,轴不随物体移动的滑轮,它能改变力的方向。
动滑轮呢,是轴会随着物体一起移动的滑轮,它能省力。
滑轮组结合了两者的优点。
②重要程度:在初中物理里这可是相当重要的。
很多关于力和机械做功的题都离不开它,这是学习简单机械知识非常关键的部分。
③前置知识:得先知道力的基本概念,比如重力、拉力这些,还得明白定滑轮和动滑轮各自的特性,这样才能明白滑轮组是咋回事。
④应用价值:像工地上吊运建筑材料,起重机上的滑轮组就起了大作用。
还有在船上拉帆之类的,实际生活中的很多地方都用到滑轮组,能省力又能改变力的方向,方便得很。
二、知识体系①知识图谱:它属于简单机械这一块知识。
在整个初中物理的力学体系里,和力的合成、功等知识都有联系。
②关联知识:和力的平衡、摩擦力知识也相关。
比如说动滑轮在提升物体时,就存在着摩擦力,滑轮组受力平衡才能静止或者匀速运动。
③重难点分析:- 掌握难度:对于初学者来说有点难。
容易弄混定滑轮和动滑轮在滑轮组里分别起的作用。
- 关键点:要清楚绳子段数和省力的关系。
④考点分析:- 在考试中的重要性:非常重要。
几乎每次力学考试都会涉及。
- 考查方式:有计算滑轮组的省力情况,让你根据给定的拉力计算物体重力;或者根据物体的运动状态,分析滑轮组的受力情况。
三、详细讲解【理论概念类】①概念辨析:滑轮组就是把定滑轮和动滑轮按一定方式组合起来。
比如说,两个定滑轮和一个动滑轮组合就是一种滑轮组。
②特征分析:主要特点就是既可以省力,也能改变力的方向。
不过省力的同时,就得拉动更长的距离,就像用一个小好处去换另一个大好处一样。
③分类说明:根据绳子的绕法可以分为不同类型。
简单说就是绳子起始端是挂在定滑轮还是动滑轮上有区别。
④应用范围:凡是需要省力或者改变力的方向的地方都能用,但是如果是超大型重力的物体,滑轮组也得考虑自身能承受的强度等局限性。
初中物理滑轮组知识点总结
嘿,朋友们!咱今儿个就来好好聊聊初中物理里超重要的滑轮组知识点哈!
先说说啥是滑轮组吧!就好比家里的晾衣架,上面那几个轮子串起来,嘿,那就有点像滑轮组啦!比如你想把一件特别重的衣服挂上去,一个轮子可能有点吃力,但是几个轮子一起帮忙,是不是就轻松多啦?
滑轮组有定滑轮和动滑轮哦!定滑轮呀,就像个固执的家伙,它不动,但是能改变力的方向哟!你想想,要是没有它,咱拉东西的方向可得别扭啦!而动滑轮呢,就像个勤劳的小蜜蜂,能省力呢,但它可不能改变力的方向。
你看,咱搬重物的时候,加上动滑轮,是不是感觉轻松了不少呀!
嘿,那滑轮组的省力情况咋算呢?这可得好好琢磨琢磨!其实就看绳子的段数呀!绳子段数越多,就越省力,就好比人多力量大嘛!比如说,有个超级重的箱子,咱用三段绳子的滑轮组去拉它,那可比咱自己去拉轻松多啦!
还有哦,滑轮组可不光只是省力呢,有时候还得考虑效率问题呀!咱不能光顾着省力,结果浪费了好多能量呀。
这就好比咱出门,不能光图快,还得想想路上会不会太累呀。
哎呀呀,滑轮组的知识点可真是有意思得很呢!咱可得把它学好咯,以后说不定啥时候就能用上啦!咱在生活中可别小瞧这些物理知识哟,说不准哪天就能派上大用场呢!总的来说,滑轮组真是个神奇又实用的东西呀!
结论:滑轮组在初中物理中是非常重要的知识点,它既有趣又实用,能帮助我们更好地理解力学原理,对我们的生活和学习都有着重要的意义。
学科教师辅导教案 学员编号: 年 级:初二 课 时 数: 学员姓名: 辅导科目:物理 学科教师: 授课类型 T 滑轮 T能力 授课日期及时段 教学内容 第一部分同步: 一、要点提纲: (1)以下几幅图中有滑轮装置的是哪些? (2)上述几幅图哪些是动滑轮,哪些是定滑轮? (3)请大家在图上画出滑轮的支点位置并标出动力端和阻力端的位置。 (4)请大家一起回顾总结下定滑轮和动滑轮的使用特点? (5)使用滑轮拉动物体的过程中,动力端与阻力端运动的快慢是否相同? 答案:(1)3幅图都有 (2)第1幅图是定滑轮,第2幅图可以是定滑轮可以是动滑轮,第3幅图左边的是定滑轮,右边的动滑轮。 (3)略 (4)定滑轮是能改变力的方向,但不能改变力的大小;动滑轮不能改变力的方向,但可以省一半的力。 (5)使用定滑轮时动力端和阻力端运动一样快。使用动滑轮时绳子自由端运动速度是滑轮的2倍。 知识梳理: 一.滑轮 1.定义: 。(周边有槽,能够绕轴转动的小轮) 2.分类与区别:滑轮在工作时,根据轴的位置是否移动,又分为定滑轮和动滑轮两种 ① ,叫定滑轮。 (使用时,轴固定不动)
② ,叫动滑轮。(使用时,轴和重物一起移动) 问题:滑轮是不是杠杆?是什么样的杠杆? (是。定滑轮实质上是一个等臂杠杆;动滑轮实质上是一个动力臂为阻力臂2倍的杠杆) 注:使用滑轮的条件是①有滑轮;②有绳子;③有重物
(此处可以详细给学生描述一下定滑轮和动滑轮的结构图,可以举例如升旗时候旗杆顶端有滑轮,滑轮上饶了一根绳子,绳子一端系着红旗即重物,绳子另一端拿在旗手的手中。这个过程可以让学生参与进来模仿老师,再描述一个运用滑轮的生活实例) 二.滑轮的使用特点
1.支点、动力端与阻力端的判断: (1) 定滑轮的支点、动力端与阻力端的判断 ①支点: ②动力端: ③阻力端: (O点;F段;G端) (2) 动滑轮的支点、动力端与阻力端的判断 ①支点: ②动力端: ③阻力端: (O点;F端;G端) 2. 定滑轮特点: 。(使用定滑轮不省力,但它可以改变用力的方向) 相关结论: A、 使用定滑轮不省力 B、使用定滑轮可以改变力的方向 C:使用定滑轮不省距离也不费距离 D: 使用定滑轮,改变拉力方向后,力不变 (定滑轮是变形的等臂杠杆,所以只使用定滑轮,无论拉力方向怎么样,F=G) 观察上面几幅图,还可以得出什么结论? 结论:使用定滑轮不可能提起比自己体重大的重物。 3. 动滑轮特点: 。 (使用动滑轮能省一半力,但不能改变用力的方向) 相关结论: A:使用动滑轮能省一半力 B:使用动滑轮不能改变力的方向 C:使用动滑轮费距离(当两股绳平行时费一半距离)
(动滑轮在使用时,相当于一个动力臂二倍于阻力臂的省力杠杆。因此拉力与物重的关系是: F=1/2G) 三. 滑轮动力端与阻力端运动速度 1. 定滑轮:因为使用定滑轮不省距离也不费距离,所以动力端与阻力端产生的距离相同,即S
动=S阻,经历的时间也相同,那么速度相同,即V动=V阻; 2. 动滑轮:因为使用动滑轮绳子自由端费一倍距离,所以绳子自由端产生的距离是滑轮端产生的距离的2倍,即S自由端=2S滑轮,经历的时间也相同,那么速度也是2倍关系,即V自由端=2V滑轮。 四.特殊(费力)动滑轮 如图所示是动滑轮还是定滑轮? 分析:由滑轮的轴可以移动判断是动滑轮,A是支点,F是动力端,B是阻力端,但是此图与常见动滑轮不同,动力作用在轴上,阻力作用在绳端,所以动力与阻力的大小关系也不同,F动=2F阻,S动=21S阻,V动=21V阻。这类滑轮起个名字叫费力动滑轮。 特点是:A、费力 B、省距离 C、不能改变力的方向 五.滑轮组的特点 使用定滑轮能改变力的方向,但不能省力;使用动滑轮能省力,但不能改变力的方向。那我们能不能把两者结合起来,组成滑轮组,使其又可以既改变力的方向,又能省力? 把一个定滑轮与一个动滑轮组合成滑轮组,讨论一下,你能设计出几种组合方式? 方法要点: ①数绳子股数,注意要记“有效的绳子股数”,如上图有每个图都有3股绳子,但是有效的股数即承担力的绳子股数是不同的,一个妙诀是注意前两个图的动力端方向是竖直向下的与阻力方向相反,是用定滑轮改变力的方向,所以这股不算!第三幅图就是有效的。 ②根据公式F阻=nF动(n为绳子有效股数) 思考题:
①如图有几股有效绳子?②绳子力是多大? (5股;2G=5F,所以F=0.4G,注意动滑轮有重力) 二.题型分类
题型一:滑轮使用特点 例1 如图所示,工人用滑轮组提升重物,已知滑轮质量不计,若把同一货物匀速提升相同的高度(不计绳子与滑轮间的摩擦)( ) A、第一幅图比第二幅图省力 B、第一幅图比第二幅图省距离 C、第一幅图和第二幅图一样省力 D、第一幅图和第二幅图一样费距离 【解析】第一幅图是定滑轮,定滑轮使用特点是改变力的方向,不省力也不省距离,第二幅图是动滑轮,使用特点能改变力的方向,可以省力但费距离。 【答案】 B 变式训练1 关于滑轮,下列说法中错误的是( )
A、使用定滑轮不省力但能改变动力方向 B、使用动滑轮能省一半力,还能改变动力的方向 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 【答案】B 变式训练2 用如图所示的滑轮匀速提升重物,那么()
A、a方向的拉力最小 B、b方向的拉力最小 C、c方向的拉力最小 D、三个方向的拉力都一样大 【答案】D 变式训练3 如图所示,物体A重20牛,弹簧秤示数为26牛,则物体B重为 牛;地面
对物体A的支持力 【解析】本题滑轮为费力动滑轮,动力端的力是阻力2倍,阻力端为B,所以B 的重力是13牛,然后可得绳子拉力是13牛,研究A可知受到3个力:重力、支持力和拉力,三个力的合力为0,可得支持力为7牛。 【答案】13;7牛 题型二:动力端与阻力端距离问题
例2 图1中A是____滑轮。利用这样的装置把物体举高,用力的方向应向____(选填“上”、“下”)。如果A重2牛,要提起50牛的物体,至少要用____牛的拉力。若要使物体上升2米,应将绳的自由端拉动____米。 【答案】 动,上,25,4 变式训练1 如图所示,某工人将重150牛的铁桶在10秒内竖直向上匀速拉起4米,A装置是
(填“定”或“动”).上升过程工人拉绳子的拉力为 牛,拉力移动的距离为 米.(滑轮、绳的重力及摩擦不计). 【答案】动,75,8 变式训练2 如图所示,建筑工人用滑轮提升重为200牛的重物,不计滑轮的重和摩擦,若工人
在5秒内将绳子匀速向下拉6米,手拉绳子的力为_____牛,物体在上升的高度为____米. 【答案】200,6 变式训练3 使用一个定滑轮将一重物提升2m,则绳子自由端拉过的距离是 。如果改
用一个动滑轮来提升重物,且提升同样高度,则绳子自由端拉过的距离为 。 【答案】2m,4m 题型三:动力端与阻力端速度问题
例3如图所示,滑轮重和摩擦均不计,用10牛的水平拉力F拉着物体A在水平桌面上做匀速直线运动,则物体A与水平桌面间的摩擦力大小为____牛,若物体A在4秒内移动0.2米,绳子运动的速度是___米/秒。 【解析】动滑轮,F=21f,V绳=2V物。 【答案】20,0.1 变式训练1 如图所示,使用(a)图中滑轮的优点是可以 ;物体B的重力为100牛,若不
计滑轮重及摩擦,当用拉力FB匀速提升物体B时,力FB的大小为 牛,A、B物体上升2米用时4秒,(a)图中绳子速度是 米/秒,(b)图中绳子速度是 米/秒。
【答案】改变施力方向,50;0.5;1 变式训练2 如图滑轮A上挂一重10牛的物体B,C为固定点(地面),当滑轮A在力F的作用
下向上匀速上升时,滑轮A的速度为重物B上升时速度的_______倍,力F应为______牛( 滑轮A和绳重及摩擦均不计)。 【答案】0.5;20。 变式训练3 如图所示,弹簧测力计的示数为5牛,水平拉力F= 牛,物体A受到的摩擦力
f = 牛。若2秒内绳子自由端移动的距离为6厘米,则物体A以 cm/s的速度在水平地面上做匀速直线运动。(不计滑轮重力以及轮与绳之间的摩擦) 【答案】5;10,1.5。
(b) FB B (a)
A FA 题型四:滑轮使用特点实验探究题 例1 如图是小海同学“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验装置.他按图示提起钩码时注意保持测力计匀速移动,分别测得一组数据如下表所示
钩码重G/N 钩码升高高度h/m 测力计示数F/N 测力计移动距离S/m 甲 0.98 0.2 0.98 0.2 乙 0.98 0.2 1.02 0.2 丙 0.98 0.2 0.55 0.4 请你分析: (1)比较测力计示数的大小,可知:使用动滑轮的好处是___ ___; (2)比较测力计拉力的方向,可知:使用定滑轮的好处是 ; (3)把钩码升高相同的高度,比较乙和丙实验测力计移动的距离,可知:使用动滑轮 ; (4)在提升重物的过程中,如果要同时兼顾定滑轮和动滑轮的特点,则应选择 。
【解析】 (1)在丙中,拉力F=0.55N<G=0.98N,故使用动滑轮时省力; (2)在乙中,拉力F=0.98N=G=0.98N,但是向下用力,故使定滑轮可以改变用力的方向; (3)乙的距离为0.2m,丙中的距离为0.4,故使用动滑轮费距离;