定滑轮和动滑轮练习(解析版)

1/5定滑轮和动滑轮班级______姓名______【基础知识点梳理】1.定滑轮可以看做一个变形的杠杆，滑轮的轴相当于_支点___，动力臂和阻力臂都等于滑轮的__半径______。根据杠杆的平衡条件可知，F＝G，所以定滑轮不能省力，是__等臂______杠杆，但能__改变力的方向__。2.动滑轮是动力臂为阻力臂___2倍_____的杠杆，使用动滑轮可以省一半的力，但不能改变力的__作用方向_，而且动力移动的距离是物体上升的距离的__2倍_。【基础过关】1.关于定滑轮的下列说法中错误的是()A.定滑轮不仅能省力而且能改变力的方向B.定滑轮不能省力但是能改变力的方向C.定滑轮是一个等臂杠杆D.定滑轮不能省距离【解析】A。不能省力2.用一个重10N的动滑轮提起一个重100N的物体，实际工作时的拉力F()A.可能等于60NB.一定等于50NC.可能等于45ND.一定等于55N【解析】A。动滑轮最省力是一半的力，就是55牛。没说不计绳重和摩擦，所以会大于55N。3.如图用甲、乙两种方法匀速提升重为100N的物体，滑轮自重20N，不计绳重和摩擦，关于F甲、F乙的关系说法中，正确的是()A.F甲＝F乙B.F甲＜F乙C.F甲＝2F乙D.F甲＞F乙【解析】D。甲是定滑轮，F甲等于重力100牛，乙是动滑轮，省一半的力，F乙是100+10的一半55牛。4.如图所示，物重20N，绳的一端拴在地上，用力F使滑轮匀速上升2m，则()(不计轮重、绳重及摩擦)A.重物上升2m，F＝10NB.重物上升2m，F＝40NC.重物上升4m，F＝40ND.重物上升4m，F＝20N【解析】C。（1）动力作用在动滑轮的轴上，可见F承担了两段绳子的力，两段绳子的力都等于物体的重力20N，不计轮重、绳重及摩擦，所以F=2G=2×20N=40N；2/5（2）物体上升距离是动滑轮移动距离的2倍，故h=2×2m=4m；5．如图所示，在水平拉力F的作用下，重100N的物体A沿水平桌面做匀速直线运动，弹簧秤B的示数为10N，则拉力F的大小和物体A与水平桌面的摩擦力大小分别是()A.200N10NB.200N20NC.20N10ND.20N20N【解析】C。如图所示，弹簧测力计B测出了动滑轮上的绳子上的拉力为10N；则物体A受到拉力为10N；又因物体A做匀速直线运动，则物体A与水平桌面的摩擦力与物体A受到拉力是一对平衡力，则摩擦力大小也是10N；拉力F=2f=2×10N=20N．6.用动滑轮拉物体，不计绳重、摩擦和动滑轮自重，当沿不同方向将物体匀速拉起时，拉力分别为F1、F2、F3，如图所示。则F1、F2、F3的大小关系正确的是()A.F1＞F2＞F3B.F1＜F2＜F3C.F1＝F2＝F3D.无法判断【解析】B7.工人们为了搬运一个笨重的机器进车间，设计了如图所示的四种方案(机器下方的小圆表示并排放置的圆形钢管的截面)。其中最省力的方案是()【解析】C8.如图所示，在竖直向上大小为10N的力F的作用下，重物A沿竖直方向匀速上升。已知重物A上升速度为0.2m/s，不计滑轮重、绳重及绳与滑轮间的摩擦，则物体的重力大小和滑轮上升的速度分别为()A.20N0.4m/sB.20N0.1m/sC.5N0.4m/sD.5N0.1m/s【解析】根据题干中图可知：该滑轮动滑轮的特殊使用方法，根据动滑轮的特点可知：F=2G=10N，则G=5N；F移动的距离是物体移动距离的二分之一，故重物A上升速度为0.2m/s，F上升的速度就是0.1m/s．3/59.如图所示，绳子通过光滑环(定滑轮)悬挂一个重50N的物体，一个小孩拉着绳端从环正下方出发，沿水平地面向右走过3m，已知开始时，绳端与圆环的距离为4m。在这一过程中，小孩的拉力________(填“变大”、“变小”或“不变”)，拉力所做的功为________J。【解析】不变，5010.如图所示，质量为2kg的物体在水平力F的作用下，在水平地面上做匀速直线运动。此时弹簧秤的读数为1.5N，则拉力F为________N，物体与水平地面的摩擦力为________N。(弹簧秤和滑轮的重不计，不计滑轮间摩擦力)【解析】1.5,311.物理实验要遵循实事求是的原则。小雯同学在“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验中，完成了下图所示的实验并记录了数据。实验序号物重G/N使用定滑轮时测力计的示数F1/N使用动滑轮时测力计的示数F2/N11.000.600.6521.501.100.9032.001.601.15通过分析数据，她觉得与书中的结论有较大偏差。你一定也做过这样的实验，回想你的实验经历，回答下列问题：(1)该实验中出现这样结果的主要原因是什么？_（1）由表中数据可看出，使用定滑轮时(乙图)F1≠G，这是由于没有考虑到弹簧测力计外壳受到的重力；（1分）使用动滑轮时(丙图)F2≠G／2，是由于没有考虑动滑轮受到的重力。（1分）___(2)请你对小雯的实验方法提出合理的改进意见。__使用定滑轮时(乙图)，将弹簧测力计倒过来使用(或水平拉动弹簧测力计；或实验前先测出弹簧测力计自身的重力)；（2分）____使用动滑轮时(丙图)，要先测出钩码和动滑轮的总重，然后比较拉力与总重的关系(或采用轻质滑轮或增加钩码重)。（2分）_12.芳芳同学按照图示装置对动滑轮特点进行了探究，实验记录的数据如下表。利用你已学的知识，回答下列问题：4/5实验序号物重G/N弹簧测力计示数F/N11.00.721.51.032.01.3(1)比较弹簧测力计示数与物重的大小可知：使用动滑轮的好处是__省力___；(2)在该实验中，弹簧测力计的示数大于物重的一半，产生这一结果的主要原因是___动滑轮受到重力___，除此之外弹簧测力计还应沿__竖直_方向做____匀速直线____运动。13.图甲是探究“动滑轮工作时特点”的实验装置。真正的图是右边的(1)实验时，应竖直拉动使钩码__匀速__上升。(2)小军记录数据如下表，分析数据可得：使用动滑轮可以__省力__。实验序号123钩码重/N246测力计示数/N1.12.13.1(3)小军继续实验，并作出“拉力F与钩码重的比值随钩码重的变化”图像，如图乙所示。分析图像可知：钩码越重，拉力F与钩码重的比值就越接近__0.5_(填数值)。由此他推理得出：在不计动滑轮重及摩擦时，使用动滑轮可以省__一半__的力。14.肥胖可能会引发许多慢性疾病。某人用如图所示的健身拉力器进行减肥锻炼，配重由若干金属块(每块质量为10kg)组成，锻炼时可以根据自己的实际情况选择配重的金属块数量。(杆重、绳重、摩擦均不计)5/5(1)拉力器上的滑轮均属于_定___滑轮。(2)若此人最多一次能拉起7块金属块，则他的质量至少为_70__kg。(3)当他选择6块金属块时，把拉杆向下拉动0.5m，若累积拉动100次，则拉力共做了多少功？假设脂肪氧化释放的能量10%用于拉力做功，则相当于消耗多少克脂肪？(已知1g脂肪在体内完全氧化约释放37.5kJ的能量)【解析】【难题】如图所示，用10N的水平拉力F拉滑轮，使足够长的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上做匀速运动，弹簧测力计的示数为3N。若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦，则下列说法中正确的有()A.B受到的摩擦力为3N，方向水平向左B.滑轮移动的速度为0.2m/sC.绳子拉物体A的功率为2WD.在运动过程中，若将拉力F增大到12N，弹簧测力计的示数仍为3N【解析】根据平衡力的知识结合动滑轮的特点进行分析；A在水平方向：向右受绳子的拉力，向左受地面的摩擦力和B的摩擦力；B在水平方向：向右受A的摩擦力，向左受测力计的拉力．A、B静止处于平衡状态，由平衡条件得：B受到的摩擦力f=F=3N，方向水平向右，故A错误；B、物体A的移动速度为0.2m/s，所以动滑轮的移动速度为0.1m/s，故B错误；C、由图可知，滑轮为动滑轮，绳子拉力为F的一半，是5N，P===Fv=5N×0.2m/s=1W，故C错误；D、测力计对B的拉力与A对B的摩擦力是一对平衡力，在运动过程中，若拉力增大到12N，由于B和A之间的摩擦力不变，所以测力计的示数不变，D正确．