人教版初二物理--滑轮(基础) 知识讲解+巩固练习
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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。
人教版物理八年级下册基础知识巩固训练——12.2 滑轮一、选择题(共7题)1、使用动滑轮可以()A. 改变力的方向B. 省一半力C. 不省力D. 以上说法都不对2、学校升国旗的旗杆顶上有一个滑轮,升旗时往下拉动绳子,国旗就会上升。
对于滑轮的说法,正确的是()A.这是一个动滑轮,可省力B.这是一个定滑轮,可省力C.这是一个动滑轮,可改变力的方向D.这是一个定滑轮,可改变力的方向3、如图所示,通过定滑轮匀速提升重物G ,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4、下列各器件中,不属于轮轴()A. 汽车方向盘B. 门把手C. 螺丝刀D. 滑轮组5、如图所示是工人提升重物的情景,若不计滑轮所受重力及摩擦力,其中最省力的是()A.B.C. D.6、如图所示,分别用F1、F2、F3、F4匀速提升同一重物,若不计滑轮本身的重力及摩擦,则A.F1<F2<F3<F4B.F1>F2>F3>F4C.F1=F2=F3<F4D.F1=F2=F3>F47、如图所示的三个滑轮分别拉同一物体沿同一水平地面做匀速直线运动,所用的拉力分别为F1,F2,F3,那么,下列关系式中正确的是()A.F1>F2>F3B.F1<F2<F3C.F2>F1>F3D.F2<F1<F3二、填空题(共5题)1、小强利用如图所示的滑轮组去拉物体,使重为2000N的物体A在沿水平方向匀速移动了6m,若A所受地面的摩擦力f=600N,则作用在绳子末端的拉力是_____N,绳子末端移动的距离是_____m。
2、如图所示,动滑轮实质上是一个(选填“省力”或“费力”)杠杆,用60 N的拉力将沙桶从地面提到9 m高的楼上,拉力做的功是J。
3、如图,用一个动滑轮把重600 N的物体匀速提起2m时,不计摩擦和动滑轮重,人对绳子的拉力为_____N,绳子自由端移动______m,动滑轮的挂钩受到的拉力为_______N。
初二物理滑轮练习题及答案滑轮是物理学中常见的简单机械装置,它被广泛应用于各种类型的机械系统中。
为了帮助初二物理学习者更好地理解和掌握滑轮的原理和应用,本文将提供一些滑轮练习题及其答案。
通过完成这些练习题,你将能够加深对滑轮原理的理解,并巩固所学的知识。
练习题1:1. 一个滑轮组由5个滑轮组成,其中每个滑轮的半径均为10厘米。
如果你用力拉住最后一个滑轮向上拉5米,那么物体将移动多高?答案:滑轮的运动原理是通过改变力的方向来减小拉力的大小,从而实现减小所需的力的效果。
在这个问题中,每个滑轮改变力向上的方向一次,所以力的大小将分别是:10N、5N、2.5N、1.25N、0.625N。
根据力的公式F=ma,其中a是加速度,m是物体的质量,可以得到物体的加速度是0.625N/5Kg=0.125m/s²。
根据运动学公式,物体的运动距离可以通过运动时间和初始速度计算得出。
在这个问题中,初始速度是0,所以运动距离等于0.5*a*t²=0.125*5²=1.25米。
练习题2:2. 如果一个滑轮组由3个滑轮组成,且滑轮的半径分别为5厘米、10厘米和15厘米,物体的质量为10千克。
如果你用力拉住最后一个滑轮向上拉5米,物体的加速度是多少?答案:类似于上一个问题,我们可以通过力的计算来获得滑轮组的总加速度。
在这个问题中,每个滑轮改变力向上的方向一次,所以力的大小将分别是:5N、2.5N、1.6667N。
根据力度公式F=ma,可以求得滑轮组的总加速度是(5+2.5+1.6667)/10=0.6667m/s²。
练习题3:3. 如果一个滑轮组由2个滑轮组成,物体的质量为5千克,滑轮的半径分别为10厘米和20厘米。
如果你用力拉住最后一个滑轮向上拉5米,滑轮的角加速度是多少?答案:滑轮的角加速度用α表示,可以通过计算得到。
在这个问题中,每个滑轮改变作用在物体上的力的方向一次,所以力的大小将分别是:10N、5N。
第十二章简单机械第2节滑轮课时2基础巩固【知识点1 滑轮组的使用和连接】1. 如图所示,甲和乙都是由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组,但是它们有不同点,请回答:(1)滑轮组能改变动力的方向,而滑轮组不能改变动力的方向。
(2)甲滑轮组中有段绳子承担物重,乙滑轮组中有段绳子承担物重,滑轮组更省力一些。
(3)如果都使物体上升高度h,那么甲滑轮组绳子自由端移动的距离是,乙滑轮组绳子自由端移动的距离是。
(4)使用滑轮组的好处是:和;缺点是。
【答案】(1)甲;乙(2)2;3;乙(3)2h;3h (4)省力;可以改变动力的方向;费距离2.如图所示,若利用滑轮组向下拉绳将重物提升,请画出滑轮组绕绳方法。
【答案】3如图所示,用滑轮组沿水平地面拉动物体A,请画出最省力的绕绳方法。
【答案】4.小明按如图所示的滑轮组实验时,用拉力F在2 s 内将重为240 N的物体匀速提高2 m,动滑轮重为60 N。
不计绳重和摩擦.求:(1)物体上升的速度;(2)绳端在F的作用下移动的距离;(3)拉力F的大小。
【解析】(1)物体上升的速度v=ℎt =2m2 s =1 m/s ; (2)由题图可知,此滑轮组由3段绳子承担物重,则绳端移动的距离为s =3h =3×2 m=6 m ;(3)所用拉力F =13(G+G 动)=13×(240 N+60 N)=100 N 。
【知识点2 轮轴和斜面】5.如图所示的各种装置不属于轮轴的是( ) A.方向盘 B.门把手C.螺丝刀D.钢丝钳【答案】D【解析】由轮和轴组成,能绕共同轴线旋转的机械,叫做轮轴.A 、B 、C 都属于轮轴.钢丝钳不符合轮轴的概念,只是一个省力杠杆,所以D 不是轮轴.故选D 。
6.骑自行车是一种有氧运动,骑自行车上坡时往往要走S 形路线,原因是上坡时,不管路线如何,爬上坡顶,升高的高度 (填“相同”或“不同”),但走S 形的路线越长相当于斜面越长,斜面越长则越 (填“省力”或“费力”)。
知识点12.2滑轮一、滑轮的知识结构导图二、知识点巩固12.2 滑轮1、滑轮是变形的杠杆。
2、定滑轮:①定义:中间的轴固定不动的滑轮。
②实质:等臂杠杆。
③特点:使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向。
④对理想的定滑轮(不计轮轴间摩擦)F=G物。
绳子自由端移动距离S F(或速度v F)=重物移动的距离S G(或速度v G)3、动滑轮:①定义:和重物一起移动的滑轮。
(可上下移动,也可左右移动)②实质:动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。
③特点:使用动滑轮能省一半的力,但不能改变动力的方向。
④理想的动滑轮(不计轴间摩擦和动滑轮重力)则:12F G物只忽略轮轴间的摩擦则,拉力。
绳子自由端移动距离S F(或v F)=2倍的重物移动的距离S G(或v G)4、滑轮组①定义:定滑轮、动滑轮组合成滑轮组。
②特点:使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向。
③理想的滑轮组(不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力)拉力1F Gn=物。
只忽略轮轴间的摩擦,则拉力。
绳子自由端移动距离S F(或v F)=n倍的重物移动的距离S G(或v G)。
④组装滑轮组方法:首先根据公式G GnF+=动物()求出绳子的股数。
然后根据“奇动偶定”的原则。
结合题目的具体要求组装滑轮。
三、知识点精炼一.选择题(共8小题)1.(2020•深圳模拟)下列四幅图中所描述的物理情景,分析正确的是()A.斜面既是一种省力机械,也是一种省功的机械B.用吸管喝饮料时,嘴的“吸力”把饮料吸到口中C.人用力水平推箱子,箱子没有动,是因为推力小于箱子受到的摩擦力D.撑杆跳高时,弯曲的撑杆将运动员撑起的过程中,撑杆的弹性势能转化为运动员的动能和重力势能【考点】:力与运动的关系;斜面与轮轴;大气压的综合应用;动能和势能的转化与守恒.【答案】:D【解析】:A、斜面是一种省力机械,但不能省功,故A错误;B、吸管吸饮料时,是先把吸管内的空气吸走,使管内气压减小,这样在外界大气压的作用下,饮料就被压进吸管里,故B错误;C、箱子在推力作用下处于静止状态,水平方向上受到推力和摩擦力的作用,这两个力是平衡力,大小相等,故C错误;D、弯曲的撑杆将运动员撑起的过程中,撑杆形变恢复,弹性势能逐渐减小,运动员速度增大,高度增加,所以弹性势能转化为运动员的动能和重力势能,故D正确。
滑轮(基础)【学习目标】1、理解定滑轮、动滑轮特点、实质及其作用;2、理解滑轮组的作用及滑轮组的装配图。
【要点梳理】要点一、定滑轮和动滑轮(高清课堂《滑轮》392030定滑轮和动滑轮)周边有槽,中心有一转动轴的轮子叫滑轮,因为滑轮可以连续旋转,因此可看作是能够连续旋转的杠杆,仍可以用杠杆的平衡条件来分析。
在工作过程中,轴的位置固定不动的滑轮叫做定滑轮;在工作过程中,轴的位置随物体移动的滑轮叫做动滑轮。
要点诠释:1、定滑轮:如下图甲所示,我们可把一条直径看成杠杆,圆心就是杠杆的支点,因此,定滑轮实质是等臂杠杆。
定滑轮的特点是它的转轴(支点)不随货物上下移动。
2、动滑轮,如下图乙所示,特点是它的转动轴会随物体上下移动,它实质是动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆,它的转动轴是阻力作用点。
3、定滑轮和动滑轮的作用使用定滑轮虽然不能省力,但可以改变用力方向,给工作带来方便。
使用动滑轮可以省力,但要多移动距离。
要点二、滑轮组把定滑轮和动滑轮组合在一起,构成滑轮组。
要点诠释:1、特点:既可省力,又可以改变用力方向。
但费距离。
2、结论:在使用滑轮组时,滑轮组用几段绳子吊着动滑轮,提起物体所用的力就是总重的几分之一。
如果考虑动滑轮的重力,则有n 动物G G F +=要点三、根据要求设计滑轮组1、根据要求确定动滑轮上绳的段数。
2、根据绳的段数,确定动滑轮的个数:一个动滑轮可拉2段绳,还能改变用力方向;但也可以拉三段绳,但就不能改变用力方向了。
设想如果需要n 段绳(n 为偶数)那么就需要n/2个动滑轮和n/2个定滑轮穿绳组装时,绳的固定端要固定在定滑轮下的挂钩上(这叫做“偶定”),若不改变力的方向,还可少用一个定滑轮,即12-n 个定滑轮。
如果n 为奇数,则需要21-n 个动滑轮和同样数目的定滑轮,穿绳时,绳的固定端要拴在动滑轮上方的挂钩上(这叫做“奇动”),这不能改变用力方向,如果还想改变用力方向,就应再加一个定滑轮,即21+n 个定滑轮。
【巩固练习】一、填空题1、滑轮的轴 ,这样的滑轮叫定滑轮,定滑轮实质上是一个 杠杆。
2、使用定滑轮 力,但能够 力的方向,给工作带来方便。
3、使用时,滑轮的轴随物体(阻力)一起 ,这样的滑轮叫动滑轮,动滑轮实质是一个 杠杆。
4、使用动滑轮可以 的力,但是要 的距离。
5、在使用滑轮组时,动滑轮和重物(阻力)由几段绳子来承担,那么所需要的拉力就为它们的 。
6、某小组同学研究动滑轮的 使用特点,他们先用弹簧测力计缓慢提起钩码,如图(a)所示,再分别用重力不同的动滑轮甲、乙、丙(G G G >>乙甲丙)缓慢提起相同钩码,如图(b)、(c)、(d)所示.请仔细观察图示的操作和弹簧测力计的示数,然后归纳得出结论。
(1)比较图(a)与(b)[(a)与(c)或(a)与(d)]两图可得:________________;(2)比较图(b)、(c)与(d)三图可得________________。
7、观察图中人们利用简单机械的情景.其中,甲的目的是________,乙的目的是________。
二、选择题8、使用滑轮组的时候,提起重物所用力的大小是由( )A .定滑轮的个数决定的B .动滑轮的个数决定的C .定滑轮和动滑轮的个数决定的D .承担重物和动滑轮总重力的绳子的条数所决定的9、下图所示的机械中,一定不省力的是( )10、小明同学按图所示的方法进行实验探究,分别得到三组数据:F 1、F 2、F 3。
下面的几种判断中正确的是 ( )A .F 1>F 2>F 3B .F 1<F 2<F 3C .F 2>F 1>F 3D .F 1=F 2=F 311、在水平桌面上放一个200 N 的物体,物体与桌面间的摩擦力为40 N ,现用如图所示的装置匀速移动物体,在不计滑轮重力和滑轮间摩擦的情况下,水平拉力F 是( )A .200 NB .100 NC .80 ND .20 N12、如图所示,动滑轮重为1 N ,绳子自由端的拉力为5N ,则重物G 和弹簧测力计的读数为 ( )A .G 为4N ,弹簧测力计读数为5 NB .G 为9N ,弹簧测力计读数为10 NC .G 为10N ,弹簧测力计读数为5ND .G 为9N ,弹簧测力计读数为5N13、使用一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组来提升重物,则 ( )A .最多可以省13的力 B .最多可以省23的力 C .最多可以省一半的力D .条件不足,无法确定14、小明用一个滑轮组把重物提起了0.5 m,绳子的自由端移动了1.5m,则小明所用的滑轮组可能是图中的哪一个? ( )A.甲 B.乙 C.丙 D.三个都可以15、在不计机械自重和摩擦的情况下,用10 N的拉力不能刚好提起重20 N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三、作图题16、请你设计一个滑轮组,并画出组装图,具体要求如下:(1)穿绕滑轮的绳子最大承受力是800N,需要挂重物的重力是3300 N(滑轮重及摩擦、绳重不计);(2)所用滑轮的个数最少。
第十二章简单机械第2课时滑轮1.用如图所示的滑轮组匀速提升600N的重物时,人手实际需提供的拉力应是()A.大于200N B.等于200NC.小于200N D.一定大于300N【答案】A。
【解析】解:由图可知,n=3,则不计动滑轮重和摩擦时绳端的拉力:F =G =×600N=200N,而实际上要考虑动滑轮重和摩擦,所以,人手实际需提供的拉力应大于200N。
2.如图所示的滑轮组中,不计滑轮质量,分别挂上A、B两物体后恰能静止,则两物重力关系为()A.G A:G B=1:1 B.G A:G B=1:2 C.G A:G B=2:1 D.不好判断【答案】C。
【解析】解:定滑轮的绳子两端的力相等,动滑轮中绳子上的力是轴上力的一半。
故有G A:G B=2:1。
3.在定滑轮和动滑轮的个数一定的情况下,决定滑轮组省力多少的规律是()A.绳子的长度越长越省力B.省力多少是一定的C.拉住定滑轮的绳子的段数越多,越省力D.拉住动滑轮和物体的绳子的段数越多,越省力【答案】D。
【解析】解:根据滑轮组的省力特点,承担物重的绳子段数越多,越省力。
与绳子的长度无关。
所以A、B 错误。
判断承担物重的绳子段数关键是看有几段绳子拉着动滑轮。
所以C错误,D正确。
4.用一个机械效率为70%的滑轮组,将重为2240N的重物提起,所用的拉力为800N,则滑轮组至少由()组成。
A.1个定滑轮和1个动滑轮B.2个定滑轮和2个动滑轮C.1个定滑轮和2个动滑轮D.2个定滑轮和1个动滑轮【答案】C。
【解析】解:∵η===,n===4;应该有4股绳子承物重,一个动滑轮只能有2段绳子承重,至少需要两个动滑轮如图所示:显而易见,至少需要一个定滑轮;5.要利用滑轮组匀速提升重为1200N的物体,而绳子能承受的最大拉力为300N (不计滑轮自身重和摩擦),则所用滑轮中至少使用()A.一个定滑轮一个动滑轮B.一个定滑轮、两个动滑轮C.两个定滑轮一个动滑轮D.两个定滑轮、两个动滑轮【答案】B。
第十二章简单机械第2节滑轮课时1基础巩固【知识点1 定滑轮及其特点】1.滑轮是一种常见的简单机械,某同学用定滑轮进行了如图所示的实验。
(1)该同学研究的问题是。
(2)研究该问题时,弹簧测力计的正确操作方法是(填字母)。
A.拉着重物先慢速后快速运动B.匀速拉动重物C.随意拉动重物(3)比较甲、乙两图可知:。
(4)比较乙、丙、丁三图可知:。
【答案】(1)使用定滑轮提升同一重物时,拉力的大小与拉力的方向是否有关(2)B(3)使用定滑轮不能省力,但可以改变拉力的方向(4)使用定滑轮提重物时,沿不同方向的拉力大小都相等2.如图,拉力训练器的配重金属块每个质量为10 kg,锻炼时根据需要调节配重.拉力训练器上的滑轮属于滑轮;一个质量为75 kg的人,向下一次最多能匀速拉起个金属块。
(拉杆重、绳重、摩擦均不计)【答案】定;7【解析】人的质量为75 kg,每个金属块的质量为10 kg,人能施加的最大的拉力为人的重力,则n=FG金属块=G人G金属块=m人gm金属块g=m人m金属块=75kg10kg=7.5,则此人最多能拉起7个金属块。
【知识点2 动滑轮及其特点】3.某同学研究动滑轮的使用特点,他每次都匀速提起钩码,研究过程如图所示,请仔细观察图中的操作和测量结果(不计滑轮的重力和摩擦),然后归纳得出初步结论。
(1)比较A图和B图可知:。
(2)比较B图和C图可知:。
【答案】(1)使用动滑轮可以省一半力(2)使用动滑轮费一倍距离4.如图所示,物体所受重力为G=120 N.若动滑轮的重力、绳重和摩擦均不计,当用力匀速提升物体时,F为N.若动滑轮重30 N,不计摩擦和绳重,拉力F'为N。
【答案】60;75【解析】不计摩擦、绳重和动滑轮的重力时,F=12G=120N2=60 N.若计动滑轮的重力,则F'=12(G+G动)=75 N。
5.一辆货车陷进了泥潭,司机按如图所示的甲、乙两种方式安装滑轮,均可将货车从泥潭中拉出.你认为甲方式中滑轮的作用是.设两种方式将货车拉出的最小力的大小分别是F1、F2,则F1F2(填“>”“<”或“=”).如果按乙方式,货车被拉动了0.5 m,那么司机所拉绳头移动了m。
日期:________ 班级:__________ 姓名:________________☆课堂笔记☆§12-2滑轮(第1课时)一、定滑轮和动滑轮1.定滑轮(1)定义:_____________的滑轮叫定滑轮。
(2)规律:①力的关系:______;②距离关系:______;③速度关系:______(3)实质:______杠杆(4)特点:不改变______,但可改变_______。
2.动滑轮(1)定义:_______________的滑轮叫动滑轮。
(2)规律:①力的关系:_____;②距离关系:_____;③速度关系:_____(3)实质:______________的杠杆(属于_____杠杆)(4)特点:省_____,但不改变__________,且费_____。
(5)注意:①不计动滑轮的质量时,__________②考虑动滑轮的质量时,__________③实际使用时考虑因素:a、_____重量、_____重量;b、滑轮与绳子间的_____力二、滑轮组1.定义:__________的组合叫滑轮组。
2.省力情况(1)规律:三种关系①力的关系:__________,或__________②距离关系:__________③速度关系:_____注意:n是__________数,即_______________。
滑轮组_____提升重物时,竖直方向克服重力。
结论:用滑轮组提起重物时,动滑轮上有几段绳子承担物重,提起物体的力就是物重的_____。
(2)绕绳法:(数学归纳法)①定绳段数:根据省力情况,_____;根据移动距离的关系,_____。
②定个数:根据绳子段数n确定动、定滑轮个数。
当n为奇数时,动滑轮个数为__________。
当n为偶数时,动滑轮个数为__________。
③找起点:“__________”原则。
n是奇数,绳子起始端在__________上;n是偶数,绳子起始端在__________上。
⼈教版⼋年级物理下册⼗⼆章12.2滑轮知识点归纳及同步练习滑轮知识点归纳及同步练习1、滑轮:(1)定滑轮:②实质:定滑轮的实质是:等臂杠杆③特点:使⽤定滑轮不能省⼒但是能改变动⼒的⽅向。
④对理想的定滑轮(不计轮轴间摩擦)F=G 绳⼦⾃由端移动距离S F (或速度v F ) = 重物移动的距离S G (或速度v G )(2)动滑轮:①定义:和重物⼀起移动的滑轮。
(可上下移动,也可左右移动)②实质:动滑轮的实质是:动⼒臂为阻⼒臂2倍的省⼒杠杆。
③特点:使⽤动滑轮能省⼀半的⼒,但不能改变动⼒的⽅向。
理想的动滑轮(不计轴间摩擦和动滑轮重⼒)则:F=1/2G 只忽略轮轴间的摩擦则拉⼒F=1/2(G 物+G 动)绳⼦⾃由端移动距离S F (或v F )=2倍的重物移动的距离S G (或v G )(3)滑轮组①定义:定滑轮、动滑轮组合成滑轮组。
②特点:使⽤滑轮组既能省⼒⼜能改变动⼒的⽅向③理想的滑轮组(不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重⼒)拉⼒F=1/nG 。
只忽略轮轴间的摩擦,则拉⼒F=1/n(G 物+G 动) 绳⼦⾃由端移动距离S F (或v F )=n 倍的重物移动的距离S G (或v G )④组装滑轮组⽅法:⾸先根据公式n=(G 物+G 动) / F 求出绳⼦的股数。
然后根据“奇动偶定”的原则。
结合题⽬的具体要求组装滑轮。
⑤滑轮组省⼒情况:⼏段绳⼦承担重物和动滑轮的总重,提起重物所⽤⼒就是物重的⼏分之⼀。
注:⼀般说绳⼦⾃由端如果向上拉动,数绳⼦股数时算上此绳数,如果⾃由端向下拉动,数绳⼦股数时,不算此绳数。
设计滑轮组⼀般先依拉⼒,阻⼒关系或依拉⼒移动距离与重物移动距离确定绕滑轮组的绳⼦股数再按绳⼦股数,拉⼒⽅向推出动滑轮和定滑轮的个拉动滑物F G G n +=F F 11数。
动滑轮个数:(n 为偶数时)2n N =动(n 为奇数时)21-=n N 动典型例题⼀.定滑轮和动滑轮的特点1. 如图1所⽰,前后沿着三个⽅向通过定滑轮拉同⼀物体G ,所⽤拉⼒()A.F 1较⼤B.F 2较⼤C.F 3D.三个⼒⼀样⼤2.在⽇常⽣活中,⽤10N 的拉⼒不能提起重15N 的物体的简单机械是()A .⼀个定滑轮B .⼀个动滑轮C .杠杆D .斜⾯3.下图中利⽤了动滑轮的是()4.如图所⽰,利⽤四种机械分别提起同⼀个重物,不计机械⾃重和摩擦,最省⼒的是()5.建筑⼯地上,施⼯⼈员⽤如图所⽰的滑轮组匀速吊起建筑材料。
12.2滑轮(专题训练)【八大题型】一.定滑轮及其工作特点(共6小题)二.动滑轮及其工作特点(共6小题)三.动滑轮拉力的计算(共5小题)四.研究定滑轮和动滑轮的特点(共3小题)五.滑轮组及其工作特点(共3小题)六.轮轴及其他常见简单机械(共6小题)七.滑轮组的设计与组装(共5小题)八.滑轮组中的相关计算(共12小题)一.定滑轮及其工作特点(共6小题)1.(2023秋•沛县校级期末)操场上的升旗杆顶部有一个定滑轮,它的作用是()A.省力B.省距离C.既省力又省距离D.改变力的方向【答案】D【解答】解:旗杆上的滑轮是定滑轮,使用定滑轮的优点是可以改变力的方向,但不能省力。
故选:D。
2.(2023秋•临渭区校级月考)中华民族五千年传统文化源远流长!我国古代聪慧的劳动人民就能巧妙地应用简单机械。
如图所示,安装在护城河旁城墙顶端的滑轮()A.既不省力,也不能改变施力方向B.虽不省力,但能改变施力方向C.既省力,又能改变施力方向D.虽省力,但不能改变施力方向【答案】B【解答】解:安装在护城河旁城墙顶端的滑轮使用时,轴的位置固定不动,是一个定滑轮,它可以改变力的方向,但不能省力,同时也不能省距离。
故ACD错误,B正确。
故选:B。
3.(2023春•定州市期末)如图所示实验装置,水平地面上的甲物体重20N,乙物体重15N,静止时不计弹簧测力计自重,则弹簧测力计的示数和甲对地面的压力为()A.20N20N B.15N20N C.0N5N D.15N5N【答案】D【解答】解:乙由于自身的重力对弹簧测力计施加了一个向右的15N的拉力,因弹簧测力计处于静止状态,水平方向上受到的力是一对平衡力,所以,甲也对弹簧测力计施加了一个15N的拉力,则弹簧测力计的示数F=15N;甲受到竖直向上的拉力、竖直向上的支持力和竖直向下的重力,这三个力是平衡力,所以,受到的支持力:F支持=G乙﹣F=20N﹣15N=5N,因支持力和压力是一对相互作用力,大小相等,所以,甲对地面的压力:F压=F支持=5N。
滑轮(基础)【学习目标】1、理解定滑轮、动滑轮特点、实质及其作用;2、理解滑轮组的作用及滑轮组的装配图。
【要点梳理】要点一、定滑轮和动滑轮(高清课堂《滑轮》392030定滑轮和动滑轮)周边有槽,中心有一转动轴的轮子叫滑轮,因为滑轮可以连续旋转,因此可看作是能够连续旋转的杠杆,仍可以用杠杆的平衡条件来分析。
在工作过程中,轴的位置固定不动的滑轮叫做定滑轮;在工作过程中,轴的位置随物体移动的滑轮叫做动滑轮。
要点诠释:1、定滑轮:如下图甲所示,我们可把一条直径看成杠杆,圆心就是杠杆的支点,因此,定滑轮实质是等臂杠杆。
定滑轮的特点是它的转轴(支点)不随货物上下移动。
2、动滑轮,如下图乙所示,特点是它的转动轴会随物体上下移动,它实质是动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆,它的转动轴是阻力作用点。
3、定滑轮和动滑轮的作用使用定滑轮虽然不能省力,但可以改变用力方向,给工作带来方便。
使用动滑轮可以省力,但要多移动距离。
要点二、滑轮组把定滑轮和动滑轮组合在一起,构成滑轮组。
要点诠释:1、特点:既可省力,又可以改变用力方向。
但费距离。
2、结论:在使用滑轮组时,滑轮组用几段绳子吊着动滑轮,提起物体所用的力就是总重的几分之一。
如果考虑动滑轮的重力,则有n 动物G G F +=要点三、根据要求设计滑轮组1、根据要求确定动滑轮上绳的段数。
2、根据绳的段数,确定动滑轮的个数:一个动滑轮可拉2段绳,还能改变用力方向;但也可以拉三段绳,但就不能改变用力方向了。
设想如果需要n 段绳(n 为偶数)那么就需要n/2个动滑轮和n/2个定滑轮穿绳组装时,绳的固定端要固定在定滑轮下的挂钩上(这叫做“偶定”),若不改变力的方向,还可少用一个定滑轮,即12-n 个定滑轮。
如果n 为奇数,则需要21-n 个动滑轮和同样数目的定滑轮,穿绳时,绳的固定端要拴在动滑轮上方的挂钩上(这叫做“奇动”),这不能改变用力方向,如果还想改变用力方向,就应再加一个定滑轮,即21+n 个定滑轮。
上述方法叫“奇动偶定”,如下图所示。
【典型例题】类型一、定滑轮和动滑轮1、关于如图中的两类滑轮甲和乙,下列说法正确的是()A.甲能改变拉力的方向B.甲是等臂杠杆C.甲比乙省力D.甲比乙省距离【答案】C【解析】乙滑轮的轴是固定的,所以定滑轮,定滑轮是等臂杠杆,使用乙滑轮不能够省力,但可以改变力的方向;甲滑轮的轴随物体一起运动,是动滑轮,使用甲滑轮可以省力但费距离,故C符合题意。
【总结升华】解决此类问题要结合定滑轮和动滑轮的特点进行分析解答。
举一反三:【变式】如图是滑轮的两种用法,以下说法中正确的是()A.甲是动滑轮,使用时不能省力B.乙是动滑轮,使用时可以省力C.甲是定滑轮,使用时可以省力D.乙是定滑轮,使用时不能省力【答案】B2、施工中,一工人利用如图所示的滑轮,若沿不同方向将一桶泥沙提到高处(不计摩擦),那么工人用的拉力是:()A.F1大B.F2大C.F3大D.一样大【答案】D【解析】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。
【总结升华】本题主要考查学生对定滑轮工作特点的了解和掌握。
举一反三:【变式】如图所示,若在不计摩擦的情况下把物体匀速向上提起,则拉力F1与F2相比较()A.F1较小B.F2较小C.F1与F2一样大D.无法确定【答案】A【解析】如图所示:F1的力臂L大于F2的力臂L′,由于提起的重物一定,根据杠杆平衡的条件,阻力和阻力臂的乘积一定,动力臂越长,动力越小.故F1较小。
3、如图用一个动滑轮提升重为20N的物体,当匀速向上拉动时,弹簧秤的示数为12N,若不计摩擦,拉力F和动滑轮的重力的大小是()A.拉力F为12N,动滑轮重4NB.拉力F为20N,动滑轮重2NC.拉力F为20N,动滑轮重4ND.拉力F为12N,动滑轮重2N【思路点拨】在不计摩擦的情况下,绳子的绕线决定滑轮组的使用效果,有几段绳子承担动滑轮和物体的重力,拉力就是动滑轮和物体总重的几分之一。
【答案】A【解析】同一根绳子上的拉力都相等,因此拉力F就等于弹簧秤的示数12N;重物和动滑轮的总重由2段绳子承担,则有2F=G物+G轮,G轮=2F-G物=2×12N-20N=4N【总结升华】注意有几段绳子承担动滑轮和物体的重,拉力就是动滑轮和物体总重的几分之一是在不计摩擦的条件下。
举一反三:【变式】如下图所示装置,用两个滑轮分别拉同一个物体在水平面上做匀速直线运动,物体重为60 N,水平面与物体间的摩擦力为20 N,不考虑其他摩擦,则F1= N,F2= N。
【答案】20 10类型二、滑轮组4、关于使用滑轮组的论述,较全面的是()A.既可以省力,又可以省距离B.有时既能省力,又能改变力的方向C.一定可以省力,但不能改变力的方向D.一定可以改变力的方向,省力与否要具体分析【答案】B【解析】滑轮组是将定滑轮与动滑轮结合在一起,既能省力,又能改变力的方向。
【总结升华】此题主要考查了滑轮组的特点。
5、如图所示,用滑轮组提起物重相等的物体,若忽略动滑轮的重和摩擦时,所用的拉力最大的是:【答案】D【解析】本题考查作用在绳子末端的拉力大小如何确定。
运用隔离法,假想把定滑轮和动滑轮从中间隔断,再看隔离后,留在动滑轮及货物上相关线头有几个,就是几段绳子吊着重物,则每段绳子的拉力F=G/n。
(动滑轮重和摩擦力不计)同学们要特别注意第四幅图,根据滑轮定义此图中两个滑轮均为定滑轮,所以并不省力,拉力F=G。
【总结升华】根据题意,不考虑滑轮重力及摩擦,理想的滑轮组(不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力)拉力F=G/n。
举一反三:【变式】用图所示的装置先后匀速提升同一物体G,若不考虑滑轮重力及摩擦,则作用于绳子自由端的拉力F1、F2和F3的大小是A. F1较大B. F2较大C. F3较大D. F1=F2=F3【答案】A6、小明家住二楼,正装修房子,小明站在地面上,用如图所示的器材,请帮他设计一较省力的方法,把材料送到二楼窗口去。
【答案与解析】人在地面上向下用力,且是一个定滑轮和一个动滑轮,故由两根绳子承担物重,绳子固定在定滑轮上。
所以该图为【总结升华】本题考查了滑轮组的组装,组装滑轮组要按照“奇动偶定”的原则。
举一反三:【变式】(高清课堂《滑轮》392030例1)如图所示,用滑轮组提升重物,请在图中画出滑轮组最省力的绕线方式。
【答案】类型三、综合应用7、如图所示,物体A 的重力为G ,不计滑轮重和摩擦。
当F= G 时,才能把物体A 匀速提起;若G F 52 ,则重物对地面的压力为 G 。
【思路点拨】根据动滑轮的特点:省一半力和物体的受力情况分析。
【答案】21 51 【解析】【总结升华】本题考查了动滑轮的应用、平衡状态的物体的受力分析及相互作用力的应用.【巩固练习】 一、填空题 1、滑轮的轴 ,这样的滑轮叫定滑轮,定滑轮实质上是一个 杠杆。
2、使用定滑轮 力,但能够 力的方向,给工作带来方便。
3、使用时,滑轮的轴随物体(阻力)一起 ,这样的滑轮叫动滑轮,动滑轮实质是一个 杠杆。
4、使用动滑轮可以 的力,但是要 的距离。
5、在使用滑轮组时,动滑轮和重物(阻力)由几段绳子来承担,那么所需要的拉力就为它们的 。
6、某小组同学研究动滑轮的 使用特点,他们先用弹簧测力计缓慢提起钩码,如图(a )所示,再分别用重力不同的动滑轮甲、乙、丙(G G G >>乙甲丙)缓慢提起相同钩码,如图(b )、(c )、(d )所示.请仔细观察图示的操作和弹簧测力计的示数,然后归纳得出结论。
(1)比较图(a )与(b )[(a )与(c )或(a )与(d )]两图可得:________________;(2)比较图(b )、(c )与(d )三图可得________________。
7、观察图中人们利用简单机械的情景.其中,甲的目的是________,乙的目的是________。
二、选择题8、使用滑轮组的时候,提起重物所用力的大小是由( )A.定滑轮的个数决定的B.动滑轮的个数决定的C.定滑轮和动滑轮的个数决定的D.承担重物和动滑轮总重力的绳子的条数所决定的9、下图所示的机械中,一定不省力的是()10、小明同学按图所示的方法进行实验探究,分别得到三组数据:F1、F2、F3。
下面的几种判断中正确的是()A.F1>F2>F3B.F1<F2<F3C.F2>F1>F3D.F1=F2=F311、在水平桌面上放一个200 N的物体,物体与桌面间的摩擦力为40 N,现用如图所示的装置匀速移动物体,在不计滑轮重力和滑轮间摩擦的情况下,水平拉力F是()A.200 N B.100 N C.80 N D.20 N12、如图所示,动滑轮重为1 N,绳子自由端的拉力为5N,则重物G和弹簧测力计的读数为()A.G为4N,弹簧测力计读数为5 NB.G为9N,弹簧测力计读数为10 NC.G为10N,弹簧测力计读数为5ND.G为9N,弹簧测力计读数为5N13、使用一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组来提升重物,则()A.最多可以省13的力B.最多可以省23的力C.最多可以省一半的力D.条件不足,无法确定14、小明用一个滑轮组把重物提起了0.5 m,绳子的自由端移动了1.5m,则小明所用的滑轮组可能是图中的哪一个? ()A.甲B.乙C.丙D.三个都可以15、在不计机械自重和摩擦的情况下,用10 N的拉力不能刚好提起重20 N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三、作图题16、请你设计一个滑轮组,并画出组装图,具体要求如下:(1)穿绕滑轮的绳子最大承受力是800N,需要挂重物的重力是3300 N(滑轮重及摩擦、绳重不计);(2)所用滑轮的个数最少。
【答案与解析】一、填空题1、【答案】固定不动等臂2、【答案】不省改变3、【答案】运动动力臂为阻力臂二倍4、【答案】省一半多费一倍5、【答案】几分之一6、【答案与解析】(1)(缓慢提起相同重物)使用动滑轮能省力,但不能改变用力方向(2)使用动滑轮(缓慢)提起相同重物时,动滑轮的重力越小,所用的拉力越小7、【答案】省力改变力的方向【解析】动滑轮能省力,但不能改变力的方向;定滑轮能改变力的方向,但不省力。
二、选择题8、【答案】D【解析】动滑轮和重物由几股绳子来承担,那么所需要的拉力就为它们的几分之一。
9、【答案】A【解析】选项A中的滑轮是定滑轮,使用定滑轮不能省力。
10、【答案】D【解析】向不同方向拉定滑轮时,它的动力臂及阻力臂均为轮的半径。
11、【答案】D【解析】动滑轮可以省一半的力,而动滑轮克服的是物体与桌面间的摩擦力。
12、【答案】D【解析】滑轮为动滑轮,两段绳子对动滑轮的拉力相等,弹簧测力计的读数也为5N;G G G=-=总重物动滑轮2×5N-1N=9N。