初中物理滑轮知识点和试题
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滑轮知识点总结对比学习定滑轮、动滑轮、滑轮组的定义、实质及作用,在此基础上掌握组装简单的滑轮组的方法:若要改变力的方向,n段绳子需要用n个滑轮;只省力,不改变力的方向,n段绳子需要(n-1)滑轮;定滑轮和动滑轮的个数最多相差1个;接线方法:奇数根绳子从动滑轮开始接线,偶数根绳子从定滑轮开始接线。
段数的确定可以采取在动、定滑轮间画一条水平直线,数绳子和直线交点的方法,由于绕过定滑轮的绳子的自由端没有连接重物,此段绳子不计在n数之内。
简单说就是:改变力的作用方向,而不省力,实质是一个等臂杠杆,省一半的力,实质是一个动是阻二倍的杠杆。
绕线方式:奇动偶定(绳子段数为奇数时先绕,偶数时先绕),省力但不省功,的:G/nFG:重物重力,n:绳子段数,F:自由端拉力滑轮有两种:定滑轮和动滑轮(1)定滑轮实质是等臂杠杆,不省力也不费力,但可改变作用力方向.(2)定滑轮的特点通过定滑轮来拉钩码并不省力。
通过或不通过定滑轮,弹簧秤的读数是一样的。
可见,使用定滑轮不省力但能改变力的方向。
在不少情况下,改变力的方向会给工作带来方便。
定滑轮的原理定滑轮实质是个等臂杠杆,动力L1、阻力L2臂都等于滑轮半径。
根据杠杆平衡条件也可以得出定滑轮不省力的结论。
(3)动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆,省1/2力多费1倍距离.动滑轮的特点使用动滑轮能省一半力,费距离。
这是因为使用动滑轮时,钩码由两段绳子吊着,每段绳子只承担钩码重的一半。
使用动滑轮虽然省了力,但是动力移动的距离大于钩码升高的距离,即费了距离。
动滑轮的原理动滑轮实质是个动力臂(L1)为阻力臂(L2)二倍的杠杆。
滑轮组:由定滑轮跟动滑轮组成的滑轮组,既省力又可改变力的方向.滑轮组用几段绳子吊着物体,提起物体所用的力就是总重的几分之一.绳子的自由端绕过动滑轮的算一段,而绕过定滑轮的就不算了.使用滑轮组虽然省了力,但费了距离,动力移动的距离大于重物移动的距离.滑轮组的用途为了既节省又能改变动力的方向,可以把定滑轮和动滑轮组合成滑轮组。
滑轮及做功滑轮、滑轮组滑轮定义种类特点实质图例作用周边有槽,可以绕着装在框子里的轴转动的小轮定滑轮轴固定不动,轮绕轴心转动等臂杠杆能改变施力的方向动滑轮轮随物体一起移动动力臂为阻力臂二倍的杠杆能省一半力滑轮组动滑轮和定滑轮组合在一起既能省力,也能改变施力的方向机械功1. 功条件(1)作用在物体上的力;(2)物体在力的方向上通过的距离。
不做功(1)有力无距离;(2)有距离无力;(3)力和距离垂直。
公式W=Fs单位焦耳,1J= 1N·m【说明】对功的单位的认识:把两个鸡蛋举高1m,做的功大约是1J;一个中学生爬高2m,对自己做的功大约是1000J。
【注意】应用功的公式时注意:①分清哪个力对物体做功,计算时F就是这个力。
②公式中的s一定是在力的方向上通过的距离,强调对应。
③功的单位“焦”(牛·米= 焦),不要与力及力臂的乘积(牛·米,不能写成“焦”)单位搞混。
【易错点】物体有三种情况不做功:即物体受力但没有移动(搬物未搬动);物体未受力而凭惯性运动(足球被踢在空中飞行的过程中);力与距离的方向垂直(水平匀速行驶的汽车对车上的人没有做功)。
2. 功的原理:使用机械时,人们所做的功,都不会少于直接用手所做的功;即:使用任何机械都不省功。
【说明】①功的原理是一个普遍的结论,对于任何机械都适用。
②功的原理告诉我们:使用机械要省力必须费距离,要省距离必须费力,既省力又省距离的机械是没有的。
③使用机械虽然不能省功,但人类仍然使用,是因为使用机械或者可以省力、或者可以省距离、也可以改变力的方向,给人类工作带来很多方便。
(六)机械效率1. 几个概念:定义公式有用功 对人们有用的功W 有用=Gh W 总-W 额 额外功 并非我们需要但又不得不做的功 W 额= W 总-W 有用 总功 有用功加额外功或动力所做的功 W 总=W 有用+W 额=Fs 机械 效率有用功和总功的比值η=W 有用 W 总×100% 【注意】(1)有用功总是小于总功,所以机械效率总小于1;(2)机械效率是个没有单位的物理量。
初中滑轮试题及答案1. 滑轮是一种简单机械,它能够改变力的方向。
请判断以下说法是否正确:A. 正确B. 错误答案:A2. 定滑轮和动滑轮的主要区别在于:A. 定滑轮固定不动,动滑轮随物体一起移动B. 定滑轮可以省力,动滑轮不能省力C. 定滑轮和动滑轮都可以改变力的方向D. 定滑轮和动滑轮都不能改变力的方向答案:A3. 使用动滑轮可以省力,但需要移动的距离是物体上升距离的几倍?A. 1倍B. 2倍C. 3倍D. 4倍答案:B4. 如果一个物体的重量是100N,使用一个动滑轮,那么需要施加的力是多少?A. 50NB. 100NC. 200ND. 300N答案:A5. 滑轮组是由定滑轮和动滑轮组合而成的,使用滑轮组可以:A. 改变力的方向B. 省力C. 改变力的方向和省力D. 既不改变力的方向也不省力答案:C6. 一个滑轮组由一个定滑轮和两个动滑轮组成,若不计摩擦和滑轮的重量,使用这个滑轮组提升重物时,理论上需要施加的力是物体重量的几分之一?A. 1/2B. 1/3C. 1/4D. 1/5答案:B7. 滑轮组的省力效果与以下哪个因素无关?A. 滑轮组中动滑轮的个数B. 滑轮组中定滑轮的个数C. 滑轮组中滑轮的重量D. 滑轮组中绳子的摩擦力答案:C8. 在使用滑轮组提升重物时,绳子的绕法对省力效果有影响吗?A. 有影响B. 没有影响答案:A9. 以下哪种情况下,使用滑轮组提升重物最省力?A. 绳子绕过一个动滑轮B. 绳子绕过两个动滑轮C. 绳子绕过三个动滑轮D. 绳子绕过四个动滑轮答案:D10. 滑轮组的省力效果与绳子的绕法有关,以下哪种绕法最省力?A. 绳子从定滑轮开始绕B. 绳子从动滑轮开始绕C. 绳子从定滑轮和动滑轮之间开始绕D. 绳子的绕法不影响省力效果答案:B。
滑轮定义一种周边有槽、可以绕着中心轴转动的轮子定滑轮:轴固定不动的轮子动滑轮:轴随物体一起运动的轮子实质等臂杠杆省力杠杆费力杠杆图示表达式(力的关系需满足不计绳重和摩擦)F=GS绳= hV绳=V物F=fS绳=S物V绳=V物F=2动物GGS=2hV绳=2V物F=2fS绳=2S物V绳=2V物F=2G物+G动S=1/2hV轮=2V物F=2fS绳=1/2S物V轮=1/2V物功W人=F S绳W物=G h W人=F S绳W物= f S物功率P人=F V绳P物=G V物P人=F V绳P物= f V物特点不省力,可以改变力的方向省力,不改变力的方向费力,不改变力的方向不计绳重和摩擦同绳同力题型1 滑轮特点+三个物理量的关系如图所示,用一根绳子绕过定滑轮,一端拴在钩码上,手执另一端,分别用F1、F2、F3匀速拉起钩码,忽略绳子与滑轮的摩擦,下列说法正确的是()A. F1较小B. F2较大C. 大小不能确定D. 三个力一样大小明利用如图所示的简单机械移动物体A时,当沿不同方向分别用F1、F2、F3的力,以不同的速度匀速拉动物体时,忽略绳子与滑轮的摩擦,下列说法中正确的是()A.F1=F2<F3B.F1<F2<F3C.F1>F2>F3D.F1=F2=F3如图,用同一滑轮匀速提升同一重物(不计摩擦),图中F1、F2、F3、F4之间的大小关系正确的是()A.F1=F2B.F3=F4C.F1=F3 D.F2=F4关于滑轮,下列说法错误的是:()A.使用定滑轮不省力,但是能改变动力的方向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用一个重10N的动滑轮来提升50N重的物体,如图,实际工作时拉力()A.可能是35N B.正好是30N C.正好是25N D.可能是20N如图所示滑轮重和摩擦不计,货物重50N,当匀速提升物体10m时,拉力为______N,滑轮向上移动______米,绳子自由端向上移动_______米;如图所示摩擦不计,滑轮重为10N,货物重50N,当绳子自由端向上10m时,拉力为______N,滑轮向上移动______米,货物上移动_______米如图所示物体A通过动滑轮在水平拉力F的作用下沿水平面以2m/s的速度作匀速直线运动,此时弹簧秤的读数为8N,如果动滑轮、绳子、弹簧秤的重力和摩擦均不考虑,那么物体A与水平面的摩擦力为_______;拉力F为________,绳自由端移动速度为_______如图所示,滑轮A重10N,物体B重20N,若使B物体以2m/s的速度匀速上升,那么拉力应为N;滑轮A上升的速度是m/s(不计绳重和摩擦)如图所示,在水平拉力F作用下,使重40N的物体A匀速移动5m,物体A移动的速度为2m/s.物体A受到地面的摩擦力为5N,不计滑轮、绳子的重力及摩擦,拉力F为_____,滑轮的运动速度是_______m/s,滑轮的移动距离为_____。
滑轮知识点总结及例题滑轮是一种简单机械,可以改变施加力的方向和大小。
它通常由一个轮子和固定在轮子上的轴组成。
滑轮通常被应用在机械系统中,用来转移力量或者改变力的方向。
滑轮的原理:滑轮的原理是利用固定的轴和转动的轮子,来改变力的方向和大小。
当一个力施加在滑轮上时,滑轮会转动,并传递力量到绑着绳子的物体上。
利用滑轮,我们可以改变物体的移动方向或者改变力的大小。
滑轮的类型:1. 固定滑轮:固定在一个支架上,不会移动。
当力施加在绳子上时,滑轮不会移动,只会改变力的方向。
2. 活动滑轮:能够移动的滑轮,通常绑着绳子。
当力施加在绳子上时,滑轮会移动,改变力的方向和大小。
滑轮的力的分析:1. 如果滑轮上只有一个绳子,那么施加的力和物体的重量相等。
2. 如果滑轮上有多个绳子,那么力的大小取决于绕在滑轮上的绳子的数量。
每增加一条绳子,力的大小就减小一半。
滑轮的应用:1. 提升机械:用滑轮和绳子构成的提升系统可以提升重物,如建筑材料、货物等。
2. 汽车发动机:使用滑轮和皮带传动系统来提供引擎的动力。
3. 健身器材:利用滑轮来提供拉力,用于健身器材中。
滑轮的例题:1. 有一个重量为100N的物体需要提升到5米的高度,一台只有一个滑轮的提升机械可以使用吗?如果使用,需要施加多大的力?解答:使用一台只有一个滑轮的提升机械可以提升物体。
施加的力等于物体的重量,所以需要施加100N的力。
2. 一台提升机械需要提升一个重量为500N的物体,机械上有两个滑轮,每个滑轮上都绕着绳子。
施加的力要多大?解答:使用两个滑轮的提升机械,施加的力等于物体的重量的一半,所以需要施加250N的力。
3. 一台汽车的发动机需要提供600N的扭矩,发动机上的滑轮和皮带传动系统可以实现吗?解答:可以实现。
根据力的分析,只要滑轮和皮带传动系统能够提供600N的力,就可以满足发动机的需求。
4. 一辆汽车的皮带传动系统上有三个滑轮,施加在皮带上的力是300N,需要提供的力是多少?解答:根据滑轮的力的分析,三个滑轮能够提供的力是施加在皮带上力的三倍,所以需要提供900N的力。
初中物理滑轮试题及答案一、选择题1. 定滑轮的特点是什么?A. 可以省力B. 不能省力,但能改变力的方向C. 可以省力,但不能改变力的方向D. 既不能省力,也不能改变力的方向答案:B2. 使用动滑轮可以省力,但省力的倍数是:A. 1倍B. 2倍C. 3倍D. 4倍答案:B3. 以下哪种情况下,滑轮组不能省力?A. 滑轮组中只有一个滑轮B. 滑轮组中有两个滑轮,且都是定滑轮C. 滑轮组中有两个滑轮,且都是动滑轮D. 滑轮组中有两个滑轮,一个定滑轮,一个动滑轮答案:B二、填空题4. 滑轮组的省力倍数与承担动滑轮重的绳子段数有关,当有n段绳子承担动滑轮重时,省力倍数为____。
答案:n5. 一个滑轮组由3个滑轮组成,其中2个是动滑轮,1个是定滑轮,如果不考虑摩擦和滑轮重,使用该滑轮组提升重物时,理论上可以省力的倍数为____。
答案:3三、计算题6. 一个动滑轮的轮轴半径为5cm,绳子的拉力为50N,求绳子移动1m 时,物体移动的距离。
答案:物体移动的距离为0.5m。
7. 一个滑轮组由2个动滑轮和1个定滑轮组成,绳子的拉力为100N,求提升200N重物时,绳子移动的距离。
答案:绳子移动的距离为2m。
四、简答题8. 简述使用滑轮组提升重物时,为何有时需要考虑滑轮的重量?答案:在使用滑轮组提升重物时,滑轮的重量会影响滑轮组的省力效果。
如果滑轮的重量较大,那么在计算省力倍数时,需要将滑轮的重量考虑进去,因为实际提升的总重量包括了滑轮的重量。
这会导致实际省力效果与理论计算的省力倍数有所差异。
9. 在实际应用中,为什么滑轮组的省力效果往往不如理论计算的省力倍数?答案:在实际应用中,滑轮组的省力效果可能不如理论计算的省力倍数,主要原因包括:摩擦力的存在、滑轮的重量、绳子的弹性变形以及操作过程中的效率损失等。
这些因素都会消耗一部分力,从而使得实际省力效果低于理论计算值。
初二滑轮试题及答案一、选择题1. 一个定滑轮实质上是一个()A. 省力杠杆B. 等臂杠杆C. 费力杠杆D. 省距离杠杆答案:B2. 使用动滑轮可以省力,但不能改变力的方向,动滑轮实质是一个()A. 省力杠杆B. 等臂杠杆C. 费力杠杆D. 省距离杠杆答案:A3. 使用滑轮组时,承担物重的绳子股数越多,越省力,但越费距离,这是因为()A. 动滑轮可以省力B. 定滑轮可以改变力的方向C. 动滑轮可以改变力的方向D. 定滑轮可以省力答案:A4. 用一个动滑轮提升重物,不计摩擦和动滑轮重,拉力F=200N,物体的重力G=1000N,则绳子自由端移动的距离s和物体上升的高度h的关系是()A. s=2hB. s=hC. s=4hD. s=5h答案:A5. 使用滑轮组时,承担物重的绳子股数n和拉力F之间的关系是()A. F= \frac {1}{n}GB. F=nGC. F= \frac {1}{n}(G+G_{动})D. F=n(G+G_{动})答案:C二、填空题6. 定滑轮的特点是:不省力,但可以改变力的方向;动滑轮的特点是:省力,但不能改变力的方向。
7. 使用滑轮组时,承担物重的绳子股数越多,越省力,但越费距离。
8. 用一个动滑轮提升重物,不计摩擦和动滑轮重,拉力F=200N,物体的重力G=1000N,则绳子自由端移动的距离s和物体上升的高度h的关系是s=2h。
9. 使用滑轮组时,承担物重的绳子股数n和拉力F之间的关系是F= \frac {1}{n}(G+G_{动})。
三、实验题10. 在“探究动滑轮是否省力”的实验中,需要测量的物理量是:(1)钩码的重力G;(2)弹簧测力计的示数F;(3)钩码上升的高度h。
11. 在“探究动滑轮是否省力”的实验中,需要测量的物理量是:(1)钩码的重力G;(2)弹簧测力计的示数F;(3)钩码上升的高度h。
12. 在“探究动滑轮是否省力”的实验中,需要测量的物理量是:(1)钩码的重力G;(2)弹簧测力计的示数F;(3)钩码上升的高度h。
物理滑轮考试题目及答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 一个定滑轮实质上是一个等臂杠杆,其机械效率是()。
A. 100%B. 90%C. 80%D. 70%2. 动滑轮实质上是一个动力臂是阻力臂两倍的杠杆,使用动滑轮可以()。
A. 省力B. 省距离C. 改变力的方向D. 省力和改变力的方向3. 滑轮组由定滑轮和动滑轮组成,使用滑轮组可以()。
A. 省力B. 省距离C. 改变力的方向D. 省力和改变力的方向4. 一个动滑轮的机械效率是80%,若不计绳重和摩擦,使用该动滑轮提升重物时,其机械效率将()。
A. 增大B. 减小C. 不变D. 无法确定5. 一个定滑轮的机械效率是100%,若不计绳重和摩擦,使用该定滑轮提升重物时,其机械效率将()。
A. 增大B. 减小C. 不变D. 无法确定6. 一个滑轮组由一个定滑轮和一个动滑轮组成,使用该滑轮组提升重物时,其机械效率将()。
A. 增大B. 减小C. 不变D. 无法确定7. 一个滑轮组由两个动滑轮和一个定滑轮组成,使用该滑轮组提升重物时,其机械效率将()。
A. 增大B. 减小C. 不变D. 无法确定8. 一个滑轮组由三个动滑轮和一个定滑轮组成,使用该滑轮组提升重物时,其机械效率将()。
A. 增大B. 减小C. 不变D. 无法确定9. 一个滑轮组由四个动滑轮和一个定滑轮组成,使用该滑轮组提升重物时,其机械效率将()。
A. 增大B. 减小C. 不变D. 无法确定10. 一个滑轮组由五个动滑轮和一个定滑轮组成,使用该滑轮组提升重物时,其机械效率将()。
A. 增大B. 减小C. 不变D. 无法确定二、填空题(每题2分,共20分)1. 定滑轮实质上是一个______杠杆,其机械效率是______。
2. 动滑轮实质上是一个动力臂是阻力臂两倍的杠杆,使用动滑轮可以______和______。
3. 滑轮组由定滑轮和动滑轮组成,使用滑轮组可以______和______。
12.2 滑轮(解析版)考点1 滑轮及其工作特点(1)滑轮定义:周边有槽,中心有一转动的轮子叫滑轮。
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;(2)滑轮分类:定滑轮和动滑轮;定滑轮工作特点:(1)定滑轮使用时,滑轮的位置固定不变;定滑轮实质是等臂杠杆,不省力也不费力,但可以改变作用力方向。
(2)定滑轮的特点:通过定滑轮来拉钩码并不省力,通过或不通过定滑轮,弹簧测力计的读数是一样的,可见,使用定滑轮不省力但能改变力的方向。
在不少情况下,改变力的方向会给工作带来方便;(3)定滑轮的原理:定滑轮实质是个等臂杠杆,动力臂L 1、阻力臂L 2都等于滑轮半径,根杠杆平衡条件也可以得出定滑轮不省力的结论。
动滑轮工作特点:(1)动滑轮使用时,滑轮随重物一起移动;动滑轮实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆,省12力,多费1倍距离;典例分析+变式训练考点直击(2)动滑轮的特点:使用动滑轮能省一半力,费距离;这是因为使用动滑轮时,钩码由两段绳子吊着,每段绳子只承担钩码重的一半。
使用动滑轮虽然省了力,但是动力移动的距离大于钩码升高的距离,即费了距离;(3)动滑轮的原理:动滑轮实质是个动力臂(L1)为阻力臂(L2)二倍的杠杆。
【典例1】(•阿荣旗二模)用定滑轮拉物体,不计摩擦,当沿不同方向将物体拉起时,拉力分别为F1、F2、F3,如图所示,则这三个力之间的大小关系正确的是( )A.F1<F2<F3B.F1>F2>F3C.F1=F2=F3D.无法判断【答案】C。
【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。
【解答】解:因为定滑轮相当于一个等臂杠杆,只能改变力的方向,而不省力,故在不计摩擦的情况下,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A、B、D错误。
故选:C。
【典例2】(春•兴庆区期末)如图所示,通过动滑轮匀速提起重物G时,向三个方向拉动的力分别为F1、F2、F3,则这三个力大小关系是( )A.F1最大B.F2最大C.F3最大D.一样大【答案】C。
滑轮专题一、定滑轮和动滑轮 1.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: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:动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。
(3)特点: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):F =2G,只忽略轮轴间的摩擦则拉力F =2动G G ,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 )。
二、滑轮组1.定义:定滑轮和动滑轮组合在一起使用。
2.特点:使用滑轮组既可以省力又可以改变力的方向,但要多移动距离。
3.滑轮组的计算:有几股绳子吊在动滑轮上,拉力就是物体重(包括动滑轮重)的几分之一(不计绳重和摩擦)。
4.公式:F =nG(G =G 物+G 动),绳子自由端移动距离:s =nh 。
注意:组装滑轮组时,吊在动滑轮上绳子股数为n ,若n 为奇数时,则绳子的固定端挂在动滑轮上,若n 为偶数时,绳子的固定端挂在定滑轮上。
三、机械效率1.有用功:对人们有用的功,等于直接用手对重物所做的功(Gh )。
公式:W有用=Gh(提升重物)=W总-W额=ηW总。
2.额外功:并非我们需要但又不得不做的功。
公式:W额=W总-W有用=G动h(忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组)。
3.总功:有用功加额外功或动力所做的功。
公式:W总=W有用+W额=Fs=W有用/η。
4.机械效率和功率的区别功率和机械效率是两个不同的概念。
功率表示做功的快慢,即单位时间内完成的功功率越大,做功越快;机械效率表示机械做功的效率,即所做的总功中有多大比例的有用功,机械效率越大,有用功跟总功的比值越大。
有用功总小于总功,所以机械效率总小于1。
初三物理滑轮组试题及答案一、选择题(每题2分,共10分)1. 滑轮组由动滑轮和定滑轮组成,以下哪项不是滑轮组的特点?A. 省力B. 改变力的方向C. 增加速度D. 增加机械效率2. 在使用滑轮组时,若要省力,动滑轮的重量和摩擦力应:A. 忽略不计B. 越小越好C. 越大越好D. 保持中等3. 滑轮组的机械效率与哪些因素有关?A. 物体的重量B. 动滑轮的重量C. 摩擦力的大小D. 所有以上因素4. 以下哪种情况下,滑轮组的机械效率会提高?A. 增加物体的重量B. 减少动滑轮的重量C. 增加摩擦力D. 减少摩擦力5. 已知某滑轮组的机械效率为80%,若要提高到90%,以下哪种做法是正确的?A. 增加物体的重量B. 减少动滑轮的重量C. 增加摩擦力D. 减少摩擦力二、填空题(每空1分,共10分)6. 滑轮组的省力比是______与______的比值。
7. 当动滑轮的重量和摩擦力忽略不计时,理想状态下滑轮组的机械效率为______。
8. 滑轮组的机械效率可以通过公式______来计算。
9. 在使用滑轮组时,若要提高机械效率,可以通过______动滑轮的重量或______摩擦力来实现。
10. 已知某滑轮组的机械效率为75%,动滑轮的重量为20N,若要将机械效率提高到80%,物体的重量至少应为______。
三、简答题(每题5分,共10分)11. 简述滑轮组的工作原理。
12. 描述如何通过改变滑轮组的组成部分来提高机械效率。
四、计算题(每题10分,共20分)13. 已知一个滑轮组,动滑轮的重量为30N,物体的重量为200N,摩擦力忽略不计,求滑轮组的省力比和机械效率。
14. 若在上一题的基础上,摩擦力为10N,求此时滑轮组的机械效率。
答案:一、选择题1. C2. B3. D4. D5. B二、填空题6. 动滑轮的绳子段数,定滑轮的绳子段数7. 100%8. η = W有用 / W总× 100%9. 减少,减少10. 250N三、简答题11. 滑轮组由动滑轮和定滑轮组成,通过改变绳子的绕法,可以改变力的方向和省力程度。
初中滑轮组测试题及答案1. 滑轮组中,动滑轮和定滑轮的主要区别是什么?动滑轮可以随着物体的移动而移动,而定滑轮则固定在一处。
动滑轮可以改变力的方向,而定滑轮则不能。
2. 一个滑轮组由一个定滑轮和一个动滑轮组成,使用这个滑轮组提升重物时,理论上可以省多少力?理论上可以省一半的力,因为滑轮组可以将施加的力分散到两个滑轮上。
3. 滑轮组的机械效率会受到哪些因素的影响?滑轮组的机械效率会受到滑轮与轴之间的摩擦、绳子与滑轮之间的摩擦、动滑轮的重量以及提升物体时绳子的弯曲等因素影响。
4. 当使用滑轮组提升重物时,如果绳子的拉力为200N,那么提升的物体重量是多少,假设滑轮组的机械效率为80%?提升的物体重量是500N。
因为机械效率是80%,所以实际提升物体所需的力是拉力的1/0.8倍,即200N / 0.8 = 250N。
但由于滑轮组可以省一半的力,所以物体的实际重量是250N * 2 = 500N。
5. 为什么在实际使用滑轮组时,提升的物体重量通常会比理论计算的要小?因为在实际使用中,滑轮组的机械效率不可能达到100%,总会受到摩擦力等因素的影响,导致实际提升的物体重量小于理论计算值。
6. 如果一个滑轮组由两个动滑轮和一个定滑轮组成,那么理论上可以省多少倍的力?理论上可以省三倍的力。
因为每个动滑轮都可以分散一半的力,所以两个动滑轮可以分散到四分之一的力,再加上定滑轮,总共可以分散到八分之一的力,即省三倍的力。
7. 在设计滑轮组时,为什么通常建议使用光滑的绳子和轴承?使用光滑的绳子和轴承可以减少摩擦力,从而提高滑轮组的机械效率,使得提升重物更加省力。
8. 为什么在提升重物时,滑轮组的绳子需要保持紧绷?保持绳子紧绷可以确保滑轮组的机械效率最大化,减少因绳子松弛而导致的能量损失。
9. 如果一个滑轮组的机械效率为75%,使用200N的力提升物体,那么提升的物体重量是多少?提升的物体重量是266.67N。
因为机械效率是75%,所以实际提升物体所需的力是拉力的1/0.75倍,即200N / 0.75 ≈ 266.67N。
中考滑轮知识点及题目总结一、滑轮的概念滑轮是一种简单机械,用来改变力的方向和大小。
它由一个固定在支撑物上的固定轴和能够在轴上转动的滑轮组成。
当施加一个力作用在滑轮上时,滑轮会转动,力会被传递给另一边的物体。
滑轮可以用来增大或减小力的大小,也可以改变力的方向。
二、滑轮的种类1. 固定滑轮:固定在支撑物上,不能移动。
2. 活动滑轮:安装在一个移动的支架上,可以改变位置。
3. 复合滑轮:由两个或两个以上的滑轮组成,能够实现同时改变力的大小和方向。
三、滑轮的运用1. 用来提升物体:通过组合不同数目的固定滑轮,可以建立起不同的力线构形,实现对物体的提升和下降。
2. 用来拉动物体:滑轮可以改变力的方向,使得人们可以通过拉动一个方向的绳索来移动另一个方向的物体。
四、滑轮的原理在给定的力线构形中,滑轮可以改变力的传递方向,但不能改变力的大小。
无论是提升物体,还是拉动物体,物体的运动方向和速率是由力线构形和施加的力决定的。
五、滑轮的相关公式1. 力的平衡公式:F1 × d1 = F2 × d2其中,F1和F2分别表示作用在滑轮上的两个力的大小,d1和d2表示力的移动距离。
在滑轮的作用下,可以通过改变力的传递方向来平衡力。
2. 力的比较公式:F2 = F1 × n其中,F1和F2分别表示施加在滑轮上的力的大小,n表示滑轮的固定滑轮的数量。
通过这个公式,可以计算出滑轮对力的增大或减小。
六、滑轮的相关题目1. 简答题(1)什么是滑轮?它有什么作用?(2)什么是固定滑轮?什么是活动滑轮?它们有什么区别?(3)想要提升一个重物,应该如何使用滑轮?(4)如果要移动一个重物,应该如何使用滑轮?(5)通过什么公式可以计算力的平衡和比较?2. 计算题(1)一个重物质量为500N,在没有滑轮的情况下,需要多大的力才能将它提升1m?如果使用了3个固定滑轮来提升,需要多大的力?(2)一个物体的重力为500N,使用了2个固定滑轮,拉绳子的力为多大时,能够使得物体移动?七、滑轮的相关实验可以设计一些简单的实验来验证滑轮的原理和公式,例如通过改变滑轮数量和施加的力大小来观察力的变化,或者通过改变力的方向来观察物体的移动情况。
中考滑轮知识点及题目总结一、滑轮的基本概念和原理滑轮是一种简单机械装置,由一个固定在支架上的圆筒或转轮组成。
它常用于改变物体的方向或应用力的大小。
滑轮可以分为固定滑轮和活动滑轮两种。
固定滑轮指的是滑轮的轴是固定在支架上,只能改变物体的方向,不能改变物体的力的大小。
而活动滑轮是指滑轮的轴可以移动,可以改变物体的力的大小。
滑轮的工作原理是利用轮轴上的摩擦和张力,使得施加在物体上的力可以通过滑轮传递到其他物体上,从而改变力的方向和大小。
二、滑轮的应用滑轮在日常生活中有很多应用。
以下是一些常见的应用场景:1.吊车:吊车中常使用滑轮来改变物体的高度和方向。
通过增加滑轮的数量,可以减小吊车所需的力的大小,达到更容易吊起重物的目的。
2.水井绞盘:水井绞盘是一种用于提取水井中的水的装置。
井绞盘中常使用滑轮来提高抽水机的效率,减小对井边墙壁的摩擦力。
3.肌肉系统:人体的肌肉系统中也运用了滑轮的原理。
例如,肌肉通过肌腱与骨骼相连,可以改变力的方向和大小。
4.电梯:电梯中的升降机构中也使用了滑轮。
滑轮可以改变电梯的运动方向,并减小电梯所需的力的大小。
三、滑轮在中考中的题目类型及解题思路在中考中,滑轮相关的题目主要涉及到滑轮的原理、应用和计算。
以下是一些常见的题目类型及解题思路。
1.滑轮的力的计算:题目中给出了滑轮的数量、力的大小和方向,要求计算所施加到物体上的力的大小。
计算的关键在于根据滑轮的数量确定力的方向和大小的关系,并利用滑轮的原理进行计算。
2.滑轮的力的平衡:题目中给出了滑轮的数量和力的大小及方向,要求计算力的平衡情况。
计算的关键在于根据滑轮的数量确定力的方向和大小的关系,并利用滑轮的原理进行判断。
3.滑轮的力的变化:题目中给出了滑轮的数量、力的大小和方向,要求计算力的变化情况。
计算的关键在于根据滑轮的数量确定力的方向和大小的关系,并利用滑轮的原理进行计算。
4.滑轮的应用:题目中给出了滑轮的应用场景,要求分析滑轮的作用和原理。
8下物理滑轮试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 下列关于定滑轮的说法,正确的是()。
A. 定滑轮可以改变力的方向B. 定滑轮可以省力C. 定滑轮不能改变力的方向D. 定滑轮可以改变力的大小答案:A2. 使用动滑轮可以()。
A. 省一半的力B. 省一半的力,但费距离C. 省力,但不能改变力的方向D. 不省力,也不费距离答案:B3. 滑轮组中,承担动滑轮重的绳子股数是()。
A. 1B. 2C. 3D. 4答案:B4. 滑轮组中,承担动滑轮重的绳子股数越多,越()。
A. 省力C. 不省力D. 不费力答案:A5. 滑轮组中,承担动滑轮重的绳子股数越多,越()。
A. 省距离B. 费距离C. 不省距离D. 不费距离答案:B6. 滑轮组中,承担动滑轮重的绳子股数越多,越()。
A. 省力B. 费力C. 不省力D. 不费力答案:A7. 滑轮组中,承担动滑轮重的绳子股数越多,越()。
A. 省距离B. 费距离C. 不省距离D. 不费距离答案:B8. 滑轮组中,承担动滑轮重的绳子股数越多,越()。
B. 费力C. 不省力D. 不费力答案:A9. 滑轮组中,承担动滑轮重的绳子股数越多,越()。
A. 省距离B. 费距离C. 不省距离D. 不费距离答案:B10. 滑轮组中,承担动滑轮重的绳子股数越多,越()。
A. 省力B. 费力C. 不省力D. 不费力答案:A二、填空题(每题2分,共20分)1. 定滑轮实质是一个______杠杆。
答案:等臂2. 动滑轮实质是一个______杠杆。
答案:省力3. 定滑轮不能______,但能______。
答案:省力;改变力的方向4. 动滑轮不能改变力的方向,但能______。
答案:省力5. 使用滑轮组时,承担动滑轮重的绳子股数越多,越______。
答案:省力6. 使用滑轮组时,承担动滑轮重的绳子股数越多,越______。
答案:费距离7. 滑轮组中,承担动滑轮重的绳子股数越多,越______。
初中物理滑轮试题及答案一、选择题(每题2分,共10分)1. 滑轮是一种简单机械,它能够改变力的方向,但不能改变力的大小。
这种说法()A. 正确B. 错答案:B2. 定滑轮实质上是一个等臂杠杆,使用定滑轮()A. 可以省力B. 不能省力C. 可以改变力的方向D. 既不能省力也不能改变力的方向答案:C3. 使用动滑轮可以省一半的力,但()A. 可以改变力的方向B. 不能改变力的方向C. 需要移动的距离是物体移动距离的一半D. 需要移动的距离是物体移动距离的两倍答案:D4. 滑轮组中,绳子自由端移动的距离与物体移动距离的关系是()A. 相等B. 物体移动距离是绳子自由端移动距离的一半C. 物体移动距离是绳子自由端移动距离的整数倍D. 绳子自由端移动距离是物体移动距离的整数倍答案:D5. 一个动滑轮的轮轴与绳子的摩擦忽略不计,若不计绳重和滑轮重,则使用该动滑轮()A. 可以省一半的力B. 不能省力C. 可以省力,但不能改变力的方向D. 可以省力,也可以改变力的方向答案:A二、填空题(每题2分,共10分)1. 滑轮组中,若绳子的自由端移动了3米,物体移动了1米,则滑轮组的机械效率为______。
答案:100%2. 一个动滑轮的轮轴与绳子的摩擦忽略不计,若不计绳重和滑轮重,使用该动滑轮提起重为G的物体时,需要的力为______。
答案:G/23. 定滑轮实质上是一个等臂杠杆,使用定滑轮可以______,但不能______。
答案:改变力的方向;省力4. 动滑轮实质上是一个______杠杆,使用动滑轮可以省一半的力,但不能改变力的方向。
答案:省力5. 使用滑轮组时,若要省更多的力,需要增加______的数量。
答案:动滑轮三、简答题(每题5分,共10分)1. 请简述滑轮组的优缺点。
答案:滑轮组的优点是可以省力,并且可以通过增加动滑轮的数量来增加省力的比例。
缺点是需要移动更长的距离,并且机械效率不是100%,因为存在摩擦和滑轮的重量等因素。
滑 轮定滑轮及其工作特点(1)定义:在使用过程中,轴固定不动的滑轮。
(2)实质:等臂杠杆。
(3)特点:既不省力,也不省距离,但可以改变力的方向。
动滑轮及其工作特点(1)定义:在使用过程中,轴随物体一起运动的滑轮。
(2)实质:动力臂为阻力臂二倍的杠杆。
(3)特点:省力费距离,不可以改变力的方向。
竖直方向的滑轮组(1)定义:由定滑轮和动滑轮组装起来的,既可以省力又可以改变力的方向。
(2)特点:既可以省力又可以改变力的方向,但费距离。
(3)省力:动物=+nF G G 。
(忽略绳重和轴摩擦;动滑轮上有几股绳子承担物重,提起物体的力就是物重的几分之一,图中n =3) (4)费距离:s =nh 。
(重物提升高度h 与绳子自由端通过的距离s )1.用定滑轮匀速提升重物,所用拉力的方向如图所示,不计摩擦,比较拉力F 1、F 2、F 3的大小( )A .>>F F F 123B .==F F F 123C .<<F F F 123D .>>F F F 2312.如图所示,小明在“探究动滑轮工作特点”的实验中,滑轮第一次受到F 1的作用,第二次受到竖直向上F 2的作用,物体都被匀速向上提起。
已知物体重力为物G 。
若不计摩擦和绳重,则下列说法正确的是( )A .该实验中,需要测量的物理量只有物重物G 和测力计示数FB .物=F G 212C .F 1的力臂为OAD .<F F 123.(多选)下列关于滑轮和滑轮组的说法中,正确的是( ) A .使用滑轮组有时既能省力,又能改变力的方向 B .使用滑轮组一定比使用动滑轮省力C .组成滑轮组时,动滑轮和定滑轮的数目一定要相等D .滑轮实质上是变形的杠杆4.下图所示的滑轮或滑轮组,匀速提高同一物体,最省力的是(滑轮重和摩擦不计)()A.B.C.D.5.工人用如图所示的装置运送砂石,下列说法正确的是()A.运送过程中拉力的大小是桶和砂石重力的一半B.装置中的定滑轮相当于一个省力杠杆C.绳子自由端下拉1m,桶上升2mD.质量为65kg的工人利用该滑轮组不能提起150kg的砂石6.如图用滑轮组提升重35N的物体,绳子能够承受的最大拉力为15N,假设动滑轮重、绳重和摩擦均不计,在图中画出滑轮组绳子的绕法。
第11讲滑轮轮轴斜面11.1 学习提要11.1.1 滑轮滑轮是一种常见的简单机械。
滑轮是一个周边有槽、能绕轴转动的小轮,如图11-1所示。
由于使用方法的不同,可以把滑轮分为定滑轮和动滑轮两类。
1. 定滑轮工作时轴保持固定不动的滑轮称为定滑轮。
定滑轮的实质是一个等臂杠杆,所以正确使用它既不省力,也不省距离,但可以改变用力方向。
2. 动滑轮工作时轴随物体一起移动的滑轮称为动滑轮。
动滑轮的实质是动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆,所以在不计算滑轮所受重力及轮与绳的耗损摩擦的情况下,也就是理想情况下,使用动滑轮可以省一半的力,但要多移动一倍的距离,同时使用动滑轮不能改变用力的方向。
定滑轮与动滑轮的示意图以及它们与杠杆的等效图如图11-2所示。
3. 滑轮组定滑轮和动滑轮的组合叫滑轮组。
使用滑轮组,既能省力,又能改变用力的方向,但要多移动距离。
如图11-3(a)所示,在理想状态下,只用动滑轮时,拉力F A为重力G A的一半,省了一半的力,但没有改变用力的方向。
如图11-3(b)所示,在理想状态下,拉力F B仍为物体重力G A的一半,省了一半的力,但力的方向改变了!在这一实例中,动滑轮起到省力的作用,而定滑轮起到可以改变力的方向的作用,把图11-3(b)加以规范美观,就成为最常见、也是最简单的滑轮组,如图11-3(c)所示。
在由一根绳子绕制的滑轮组中,重物和全部动滑轮的总重力由几段绳子承担,提起重物所用的力就是总重力的几分之一。
动力作用点移动的距离就是物体移动距离的几倍。
即F=1/nG总,其中n为经过动滑轮的绳子股数,如果物体上升h,则动力作用点移动的距离为s=nh.4. 滑轮应用的实例滑轮或滑轮组在实际生产和生活中有着广泛的应用。
如升旗时向下用力,红旗却向上冉冉升起;向下拉动窗帘的引线,可以使窗帘闭合或打开等,这些都是利用定滑轮改变力的方向来实现的。
根据使用滑轮组可以省力和改变用力的方向这一特点,人们设计了一些“用小力换大力”的工作方案,如吊车上的滑轮组、工厂或建筑工地上常用的举吊重物的装置等,都是滑轮组的具体应用。
一:知识点总结与典型例题部分:1:定滑轮实质是:动力臂等于阻力臂的等臂杠杆,动滑轮的实质是:动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。
2:定滑轮不能省力但可以改变力的方向,而动滑轮不能改变力的方向但可以省一半的力。
对于定滑轮如下面的甲图所示无论沿哪个方向拉由于动力臂均为定滑轮的半径所以力的大小相同。
而乙图中在竖直方向拉时拉力的力臂为圆的直径由于力臂最大,所以所用的力最小,而在F2、F3的位置拉时由于拉力的力臂变小,所以拉力越来越大。
3:滑轮组即可以省力又可以改变力的方向且对于滑轮组其省力情况取决于绕过动滑轮的绳子的股数,对于同一个滑轮组,绕过动滑轮的绳子股数越多越省力;要注意对于不规则的滑轮组合,当求力与物体重量关系时不可简单的只数绕过动滑轮的绳子的股数,如下图的甲和乙所示:甲图中绳子末端拉力F=G/7,在乙图中F=G/8.(不计动滑轮的重力及各种摩擦和绳子重)注:此种题型凡滑轮两侧的拉力相等,作用在轴上的力是两侧拉力的2倍。
4:当用细绳通过滑轮向上拉物体且人随物体一起移动时此时拉力的大小F=G物+G人/n+1(n指动滑轮两侧的绳子的股数)。
例1:(北京中考)如图所示是一工人师傅用于粉刷楼房外墙壁的升降装置示意图上端固定在楼顶,若动滑轮质量为2.5Kg,工作台质量为7.5kg,涂料和所有工具质量为20kg,工人师傅的质量为60kg,绳重及摩擦不计,当工作台停于距地面10m高处时,工人对绳子的拉力为___N,若工作台以10m升到20m处,工人最少做___J的功。
(g=10N/kg)。
【答案】900J【解析】5:对于定滑轮和动滑轮及滑轮组如不计摩擦,定滑轮的机械效率最高为100%(因此时定滑轮无额外功)。
如用一个定滑轮与一个动滑轮提升同一重物且提升相同的高度时:有用功相同,但总功、额外功与机械效率均不同在相同时间做功的功率也不同。
例2:(2018河北中考模拟试题):如图是工人提升重物的示意图,图中滑轮质量相同,若把同一贷物匀速提升相同的高度,(不计摩擦)下列说法中正确的是( )A:使用定滑轮比使用动滑轮费力且机械效率也较低B:使用定滑轮比使用动滑轮费力但它们机械效率相同C:使用定滑轮和使用动滑轮的功率一定相同D:工人使用定滑轮比使用动滑轮做功少。
使用滑轮组时,滑轮组用几段绳吊着物体,提起物体所用的力就是物重的几分之一。
滑轮组的特点
用滑轮组做实验,很容易看出,使用滑轮组虽然省了力,但是费了距离——动力移动的距离大于货物升高的距离。
杠杆的平衡条件:F1L1= F2L2 (F1:动力;L1:动力臂;F2:阻力;L2:阻力臂)
定滑轮:F=G物S=h (F:绳子自由端受到的拉力;G物:物体的重力;S:绳子自由端移动的距离;h:物体升高的距离)
动滑轮:F= (G物+G轮)/2 S=2 h (G物:物体的重力;G轮:动滑轮的重力)
滑轮组:F= (G物+G轮)S=n h (n:通过动滑轮绳子的段数)
机械功:W (J)W=Fs (F:力;s:在力的方向上移动的距离)
有用功:W有=G物h
总功:W总W总=Fs 适用滑轮组竖直放置时
机械效率: η=W有/W总×100%
功率:P (w)P= w/t (W:功; t:时间)
关于滑轮的综合题
一、(一模)如图25所示是起重机的结构示意图。
用它把质量为2×103kg,底面积为1m2的货箱G
匀速提起。
(取g =10N/kg )问:
(1)当货箱静止于水平地面时,它对地面的压强是多少?
(2)若把货箱匀速吊起3m ,起重机对货箱做了多少功?
(3)吊起货箱时,为使起重机不倾倒,在它右边加挂质量为多大的铁块? 已知:OA =10m ,OB =5m 。
(设起重机所受重力的作用线恰好通过O 点。
)
二、(一模)磅秤上有一个重1500N 的木箱,小明站在地
上,想用如图29(甲)所示的滑轮组把这个木箱提升到
楼上,可是他竭尽全力也没有提起,此时磅秤的示数为
40kg 。
于是他改变滑轮组的绕绳方法如图29(乙)所
示,再去提这个木箱。
当木箱匀速上升时,小明对地板
的压力为100N ,不计轴摩擦和绳重,取g =10N/kg 。
求小明的体重和提升木箱时滑轮组的机械效率。
三、(一模)如图30所示,一正方体合金块M 的边长为20cm ,
把它挂在以O 为支点的轻质杠杆的A 点处,一个重为640N 的
人在杠杆的B 点通过定滑轮用力F1使杠杆在水平位置平衡,此
时M 对水平地面的压强为1.1×104Pa ,人对水平地面的压强为
1.45×104Pa ;若把M 浸没于水中(M 与容器底不接触),人用力F2仍使杠杆在水平位置平衡,此时人对地面的压强为1.15×104 Pa ;已知人单独站在水平地面上,对地面的压强为1.6×104 Pa .(g 取10N/kg )求:
图30 M O A B
四、(一模)图23是简易电动门式
起重机的结构示意图。
MN 为质量
可以不计、长4m 的横梁,行走装
置可以把提起的重物在横梁上左
右移动。
提升电动机通过钢丝绳和滑轮组提起重物,滑轮组的结构如图。
当提起的重物质量是0.5t ,钢丝绳重和轮、轴间摩擦不计时,滑轮组的机械效率是80%。
当以0.2m/s 的速度匀速竖直向上提起1.125t 重物时,滑轮组的机械效率是多 少?电动机拉动钢丝绳的
图23
绳带动动滑轮上升提取重物,被打捞的重物体积V=0.5m3。
若在本次打捞前起重机对地面的压强p1=2.0×107Pa,当物体在水中匀速上升时起重机对地面的压强p2=2.375×107Pa,物体完全出水后起重机对地面的压强p3=2.5×107Pa。
假设起重时柱塞沿竖直方向,物体出水前、后柱塞对吊臂的支撑力分别为N1和N2,N1与N2之比为19:24。
重物出水后上升的速度v=0.45m/s。
吊臂、定滑轮、钢丝绳的重以及轮与绳的摩擦不计。
(g取10N/kg)求:(1)被打捞物体的重力;
(2)被打捞的物体浸没在水中上升时,滑轮组AB的机械效率;
(3)重物出水后,卷扬机牵引力的功率。
六、(一模)某桥梁施工队的工人用如图24所示的滑轮组匀速打捞沉在
水中的工件。
已知工件的质量为100kg工人的质量为70kg。
工件打捞
出水面前与工件完全被打捞出水后工人对地面的压力之比为15:2,
工件在水中时,滑轮组的机械效率为60% 。
若不计摩擦、绳重及水
的阻力,g取10N/kg 。
求:
(1)工件浸没在水中时所受的浮力F浮;
(2)工件完全打捞出水面后,滑轮组的机械效率η2 ;
(3)工件完全打捞出水面后,以0.2m/s的速度被匀速提升,工人拉绳的功率P2。