中考物理知识点强化复习练习:滑轮组的绕绳方法
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1 滑轮组的绕绳方法
考点一:最省力法绕绳1.用如下滑轮组提升重物,请画出最省力的绕线方法。
2.站在地面上的人想用尽可能小的力拉起物体.请在图中画出绳子的绕法.
3.某同学在安装滑轮组时,发现实验桌上只有两种滑轮。现在想设计一个最省力的绕绳的方法。请你在图中的甲、乙中只选一个装置,并在图中画出最省力的绕法。
4.请在图中画出人拉重物上升,最省力的绕线方法.
5.用如图所示的滑轮组提升重物,请用笔画线代替绕线组装成最省力的滑轮组。
2 6.图中画出使用该滑轮组时最省力的绕法。
考点二:根据题意或计算绕绳1.如图所示,站在地面上的人用滑轮组把重960N的货物由地面匀速提升到4m的高处。人作用在绳子自由端的拉力
为600N。(不计摩擦和绳重)
(1)依据题意在图中画出绳子的绕法;
(2)请根据已知条件求出2个物理量。
2.如图所示,某人站在A处通过一根绳和两个滑轮匀速提起物体B,所用的拉力F=100N,物体B重200N(不计滑轮重和绳重,不计摩擦力),画出滑轮组的绕线。
3.将一个定滑轮和一个动滑轮组成滑轮组,用竖直向下的力通过滑轮组提升重物,请在图中画出绳子的绕法。
3 4.如图,有一个滑轮组,当用力F向下拉绳子时,绳端每拉下12m,重物就上升4m,请按题意画出滑轮组的绕绳方
式。
5.如图所示,画出人站在地面上向下拉绳的绕法。
6.组装如图所示的滑轮组,使绳自由端拉力F的方向向下。
7.请在图中用笔画线代替绳子,将两个滑轮连成滑轮组,要求人向下拉绳使重物升起。
8.如图所示的滑轮组,用300N向下的拉力将900N的重物匀速提升到高处(绳、滑轮的自重及摩擦不计),请画出
滑轮组上绳的绕法。
4 9.在图中,人站在地面上使用滑轮,画出绕线方法.
10.小明用滑轮组把水桶提升1米,而绳子自由端移到了3米,请在图中画出的绕绳方法。
5 参考答案
考点一:最省力法绕绳
1.用如下滑轮组提升重物,请画出最省力的绕线方法。
【答案】解:从动滑轮的挂钩开始依次绕绳子,最后有5段绳子承担物重,这就是最省力的绕法。如图所示。
【解析】滑轮组的省力情况取决于承担物重的绳子的段数,也就是看有几段绳子连着动滑轮,段数越多越省力。
在滑轮组中,绕过动滑轮的绳子股数越多会越省力,即F=G。
2.站在地面上的人想用尽可能小的力拉起物体.请在图中画出绳子的绕法.
6 【答案】解:由题意知,站在地面上的人想用尽可能小的力拉起物体.所以绳子的拉力方向应向下,然后顺次绕线,绳子应从定滑轮绕起,如图所示:
.
【解析】要解决此题,需要掌握滑轮组的组装.在绕线时,可以从动滑轮或定滑轮绕起,在题目中要根据实际情况而定.
此题主要考查了滑轮组的组装,要掌握滑轮组的两种绕线方式:可以从定滑轮或动滑轮绕起.解决此题的关键是确定用力的方向.
3.某同学在安装滑轮组时,发现实验桌上只有两种滑轮。现在想设计一个最省力的绕绳的方法。请你在图中的甲、乙中只选一个装置,并在图中画出最省力的绕法。
【答案】解:“省力”就是在动滑轮个数相同时,尽量采用绳子与动滑轮相连股数较多的方法;或在动滑轮个数不同时选用动滑轮多的一组,因此,应选用乙滑轮组。
7 【解析】与动滑轮连接的绳子能分担物体的重力,所以与动滑轮相连的绳子的股数越多越省力。
4.请在图中画出人拉重物上升,最省力的绕线方法.
【答案】
【解析】因为人站在高处,人拉重物上升,从动滑轮的挂钩开始依次绕绳子,最后有三段绳子承担物重,这就是最省力的绕法,如图所示:
。
5.用如图所示的滑轮组提升重物,请用笔画线代替绕线组装成最省力的滑轮组。
【答案】解:要组装成最省力的滑轮组,则绕过动滑轮的绳子段数最多,绳子应先固定在定滑轮的下面挂钩上,然
后依次绕过各滑轮,此时由四段绳子承担物重,如图所示。
8 【解析】图中滑轮组由一个定滑轮和两个动滑轮组成,承担重物的绳子的段数越多越省力。
6.图中画出使用该滑轮组时最省力的绕法。
【答案】解:只有一个动滑轮,要求最省力,绳子先系在动滑轮的固定挂钩上,绕过上面的定滑轮,再绕过动滑轮,
如图所示:
【解析】滑轮组绳子的绕法,有两种:一是绳子先系在定滑轮的固定挂钩上,绕过下面的动滑轮,再绕过上面的定滑轮;二是绳子先系在动滑轮的固定挂钩上,绕过定滑轮,然后再绕过动滑轮。本题中,要求最省力,属于第二种。
省力多少和绳子的绕法,决定滑轮组的使用效果,动滑轮被几根绳子承担,拉力就是物体和动滑轮总重的几分之一。考点二:根据题意或计算绕绳
1.如图所示,站在地面上的人用滑轮组把重960N的货物由地面匀速提升到4m的高处。人作用在绳子自由端的拉力
为600N。(不计摩擦和绳重)
(1)依据题意在图中画出绳子的绕法;
(2)请根据已知条件求出2个物理量。【答案】解:(1)由于人是站在地面上拉绳子,所以绳子末端是向下的,只能绕成两根绳子承担物重,如图所示。
9 (2)人做的有用功:W有用=Gh=960N×4m=3840J;
由图可知,承担物重的绳子段数n=2,则s=nh=2×4m=8m,
拉力做的总功:W总=Fs=600N×8m=4800J,
滑轮组的机械效率:
η=×100%=×100%=80%。
拉力做功的功率:
P===600W;
答:(1)绳子的绕法如上图;
(2)人做的有用功为3840J;总功为4800J;滑轮组的机械效率为80%;拉力做功的功率是600W。【解析】该题考查了滑轮组绳子的缠绕方法、有用功、总功和机械效率的计算,注意自由端移动距离s和货物升高
的高度h之间的关系。(1)一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组有两种绕绳方法,但站在地面上,绳子末端是向下拉的。
(2)已知绳子段数和货物升高的高度利用s=nh求出s,利用W=Gh可求有用功;
利用W总=Fs可求总功,由效率公式求机械效率。已知人做的功及做功时间,由功率公式可以求出功率。2.如图所示,某人站在A处通过一根绳和两个滑轮匀速提起物体B,所用的拉力F=100N,物体B重200N(不计滑轮
重和绳重,不计摩擦力),画出滑轮组的绕线。
【答案】解:不计滑轮重和绳重,不计摩擦力,
10 由F=G可得,承担物重的绳子段数为n===2,
滑轮组由2段绳子承担物重,根据“奇动偶定”原则可知,绳子的起点在定滑轮的挂钩上,绕线如图所示:
【解析】滑轮组的省力特点:滑轮组由几段绳子承担物重,拉起绳子的力就是物重的几分之一。
3.将一个定滑轮和一个动滑轮组成滑轮组,用竖直向下的力通过滑轮组提升重物,请在图中画出绳子的绕法。
【答案】解:由题意知,用竖直向下的力通过滑轮组提升重物,所以绳子的拉力方向应向下,则绳子应从定滑轮下
面挂钩开始绕起,如图所示:
【解析】要解决此题,需要掌握滑轮组的组装。在绕线时,可以从动滑轮或定滑轮绕起,在题目中要根据实际情况
而定。4.如图,有一个滑轮组,当用力F向下拉绳子时,绳端每拉下12m,重物就上升4m,请按题意画出滑轮组的绕绳方
式。
【答案】解:
由题知,拉力的方向向下,绳端每拉下12m,重物就上升4m,
11 作用在动滑轮上绳子段数:n===3,所以绳子的固定端应从动滑轮上开始缠绕,如下图:
【解析】已知绳子拉下的距离和物体上升的高度,可以得到作用在动滑轮上的绳子段数,再根据绳子段数确定绕绳
方法。5.如图所示,画出人站在地面上向下拉绳的绕法。
【答案】解:由题意知,人站在地面上向下拉绳,拉力方向应向下,所以绳子应从定滑轮绕起。如图所示:
【解析】要解决此题,需要掌握滑轮组的组装。在绕线时,可以从动滑轮或定滑轮绕起,在题目中要根据实际情况
而定。6.组装如图所示的滑轮组,使绳自由端拉力F的方向向下。
【答案】解:对由一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组,可绕线方法有两股和三股两种,两种方法都达到了省力
的目的,但拉力的方向不同,有三股绕线的方法拉力方向向上;有两股绕线的方法拉力方向向下,根据题意可知是这一种。具体图形如下:
12 【解析】滑轮组绳子的绕法有两种:
一是绳子先系在定滑轮的固定挂钩上,然后再绕过下面的动滑轮再向上绕到定滑轮上,依次反复绕,这种绕法有偶数段绳子承担物重;
二是绳子先系在动滑轮的固定挂钩上,然后再绕过上面的定滑轮再向下,依次反复绕,这种绕法有奇数段绳子承担物重。
7.请在图中用笔画线代替绳子,将两个滑轮连成滑轮组,要求人向下拉绳使重物升起。
【答案】解:人向下拉绳使重物升起,说明绳子最后绕过的是定滑轮,按此反向绕线,则绳子的起始端应系在定滑轮的挂钩上,如下图所示:
【解析】人用力往下拉绳使重物升起,因此人的动力方向向下,重物运动方向向上,故由两根绳子承担物重,绳子
固定在定滑轮上。8.如图所示的滑轮组,用300N向下的拉力将900N的重物匀速提升到高处(绳、滑轮的自重及摩擦不计),请画出
滑轮组上绳的绕法。
【答案】解:因为拉重物绳子的条数为:n==3,所以需要3条绳子提升重物,根据奇动偶定的原则可得,应该
将绳子的一端固定在动滑轮上,然后将绳子按要求绕好即可。如图所示:
13 【解析】要解决此题,需要掌握滑轮组的省力特点:滑轮组由几段绳子承担物重,提起绳子的力就是物重的几分之
一。首先根据拉力和物重确定绳子的段数,后确定绳子的绕法。
9.在图中,人站在地面上使用滑轮,画出绕线方法.
【答案】解:因为是人站在地面上用滑轮组提升重物,拉力方向向下,所以由2段绳子承担物重,是最省力的绕绳方法.如图所示:
【解析】滑轮组绳子的绕法,有两种:一是绳子先系在定滑轮的固定挂钩上,绕过下面的动滑轮,再绕过上面的定
滑轮;二是绳子先系在动滑轮的固定挂钩上,绕过定滑轮,然后再绕过动滑轮.通过比较提升物体绳子条数的多少
确定最省力的绕法.
10.小明用滑轮组把水桶提升1米,而绳子自由端移到了3米,请在图中画出的绕绳方法。
14 【答案】解:绳子的自由端移动3m时,重物升高1m,因此有3段绳子承担物重。故滑轮组绳子的绕法如下图所示:
【解析】动滑轮被几根绳子承担,物体上升的距离就是绳子移动几分之一,根据s=nh求出滑轮组绳子的有效股数,然后绕制即可。