题目列表(包括答案和解析)
8.如图13-5-12所示,利用定滑轮、动滑轮及滑轮组匀速向上提升重物。已知作用在绳子自由端的拉力F甲=F乙=F丙=50 N。则:
图13-5-12
(1)不计动滑轮重和绳与滑轮之间摩擦时,提升的物重分别是G甲=________N,G乙=________N,G丙=________N。
(2)动滑轮重3 N,不计绳与滑轮之间摩擦,提升的物重分别是G甲=________N,G乙=________N,G丙=________N。
(3)当物体被提升2 m时,绳子自由端移动的距离分别是s甲=_______m,s乙=_______m,s丙=________m。
(4)如果物体被提升的速度都是0.2 m/s时,绳子自由端移动的速度分别是:v甲=________m/s,v乙=________m/s,v丙=________m/s。
思路解析:定滑轮的实质是等臂杠杆,它的作用:不省力,但是可以改变用力方向。动滑轮实质是动力臂是阻力臂2倍的杠杆,它的作用是:省力,但不能改变用力方向。首先分清滑轮是定滑轮还是动滑轮,然后找F与G的关系。
答案:(1)50 100 150 (2)47 97 147 (3)2 4 6 (4)0.2 0.4 0.6
7.如图13-5-11所示四个滑轮组,如果滑轮的重力和一切摩擦及丙组的板重不计,重物G的重力为600 N。要将重物匀速提起,四种情况下拉力F分别为F甲=_________,F乙=_________,F丙=_________,F丁=_________。
图13-5-11
思路解析:根据同一根绳子中拉力处处相等和每个滑轮的受力平衡可知:
图甲,3F=G,F=G=×600 N=200 N
图乙,8F=G,F=G=×600 N=75 N
图丙,7F=G,F=G=×600 N=85.7 N
图丁,2F=G,F=G=×600 N=300 N。
答案:200 N 75 N 85.7 N 300 N
6.如果物体和动滑轮的总重是90 N,用一定滑轮和一个动滑轮组合起来提升这个物体,所用的力可以是_________N和_________N。(不计摩擦)
思路解析:用一个定滑轮和一个动滑轮组合起来提升这个物体,绳子的绕法有两种。
一种是由2段绳子承担重物和动滑轮,所用的拉力是总重的,即F=G总/2==45 N。
另一种绕法是由3段绳子承担重物和动滑轮,所用的拉力就是总重的,
即F=G总/3==30 N。
答案:45 N 30 N
5.使用图13-5-10所示的滑轮,将重200 N的物体M沿水平地面匀速拉动时,物体受到的摩擦力是120 N,则拉力F=________N。(绳子、滑轮重及摩擦不计)
图13-5-10
思路解析:题图中所示的滑轮是动滑轮,其作用是省一半力,即拉力F是摩擦力f的1/2。F=f=×120 N=60 N。
答案:60
4.如图13-5-9所示,若每个滑轮重均为1 N,在绳的自由端用力将重25 N的物体匀速提起,不计摩擦,则拉力F=________N。
图13-5-9
思路解析:滑轮A是定滑轮,滑轮B是动滑轮,承担重物和动滑轮的绳子有两段,拉力F是总重的1/2。
即F===13 N。
答案:13 N
3.如图13-5-8所示,用三种方法拉动同一物体在相同的水平地面上做匀速直线运动,所用的拉力分别是F1、F2、F3。则( )
图13-5-8
A.F1>F2>F3 B.F1<F2<F3
C.F2>F1>F3 D.F2<F1<F3
思路解析:图(1)是定滑轮,其作用是不省力,但能改变力的方向,即物体前进过程中所受的地面摩擦力f=F1。
图(2)是动滑轮,其作用是省一半力,拉力F2是摩擦力f的1/2,即f=2F2或F2=f/2。
图(3)是动滑轮,拉力F3是摩擦力f的2倍,即f=F3/2或F3=2f。
比较F1、F2、F3可知,F3>F1>F2
答案:D
2.如图13-5-7所示,人对绳的拉力都是F,将各重物匀速提起。不计动滑轮重,物重最大的是( )
图13-5-7
A.G1 B.G2 C.G3 D.G4
思路解析:图(1)是定滑轮:其作用是不省力。拉力大小与物重相同,即G1=F。
图(2)是动滑轮:其作用是省一半力,拉力F是物重的1/2,即G2=2F。
图(3)是滑轮组:承担重物和动滑轮的绳子有三段拉力F是物重的1/3,即G3=3F。
图(4)的滑轮组:承担重物和动滑轮的绳子有两段,拉力F是物重的1/2,即G4=2F。
物重最大的是G3,正确的选项是C。
答案:C
1.如图13-5-6所示,简单机械均不计摩擦,图B中R=2r,其中最省力的是( )
图13-5-6
思路解析:图A中动力F=G;图B中,由F·R=G·r,得动力F=;图C中F=;图D中F=。
答案:D
6.如图13-5-5所示,若拉力F=900 N,物体A重1 500 N,不计滑轮重和绳与滑轮间摩擦。当绳子自由端移动3 m,则沿水平方向匀速拉动物体A前进时,物体A与地面间摩擦力是_________N,物体A移动_________m。
图13-5-5
思路解析:这是一类滑轮组常见的问题。不计滑轮重和绳与滑轮间摩擦,但是物体A与地面间是有摩擦力的。分析可知:有3段绳子分担了对A向左的拉力,即F=F拉,因为物体A沿水平方向匀速前进,根据二力的平衡条件可知:水平方向上物体A受的拉力与摩擦力大小相等,题中物体A的重力是干扰条件,所以f=F拉。由此可知:f=3F=3×900 N=2 700 N,绳子自由端移动距离s与物体A移动距离s′间有如下关系:s=3s′,所以
s′===1 m。
答案:2 700 1
快乐时光
张老师正在抽背单词,小明靠惯性往下背着,背到一小段,后面的忘记了。小明好奇地问:“老师我从头背起行吗?”只听老师说:“行,我先存盘,你再重启吧。”
30分钟训练(巩固类训练,可用于课后)
5.如图13-5-4,滑轮A上挂一重10 N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________,力F应为_______N(滑轮A和绳重及摩擦均不计)。
图13-5-4
思路解析:在相等的时间t内,B上升的速度vB=,A上升的速度vA=,显然vA=vB。又因为滑轮A和绳重及摩擦均不计,故F=2GB=20 N。
答案: 20
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