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第二节《滑轮及其应用》—————习题课1.定滑轮:(1)特点:能改变施力的方向,但不省力。(2)力的关系:F=G2.动滑轮:(1)特点:能省力,省一半的力,但不能改变拉力的方向.(2)力的关系:F=G物/2(不计轮重)F=(G物+G动)/2(不能忽略)(3)距离关系:s=h(4)实质:等臂杠杆.(3)距离关系:s=2h(4)实质:动力臂是阻力臂二倍的省力杠杆.FF一:滑轮图3图4(1)定滑轮可以看出是一种变形的杠杆,由图3可知,定滑轮在使用时,相当于一个杠杆,因此拉力和重力的关系是:,即:使用定滑轮不省力。(2)动滑轮在使用时,同样可以当成杠杆。图4中杠杆的支点在哪里?,由图可知,动滑轮在使用时,相当于一个杠杆,因此拉力和重力的关系是:。即:使用动滑轮。等臂F=G省力F=1/2G省一半的力hS=2h(3)s与h的关系(4)几种特殊情况F1、提升物体。物动nhSGGnF)(1F物动物hSGGF212想一想:如果动滑轮重可以忽略,拉力与物重的关系?省力费距离费力省距离GnF1物GF2FF物nSSfnF12、平移物体。(不计动滑轮重及摩擦)物拉SSfF212你知道拉力移动的速度与物体移动速度之间的关系吗?我的发现:动力作用在槽上省力;作用在钩上费力。槽省钩费图51.如图5所示,小森用同样的力把甲、乙两物体匀速提升,如不计摩檫和滑轮重,则重力G甲____G乙(“<”、“=”、“>”=)。2.如图所示,物体A和B所受重力都为120牛,滑轮重力不计。当分别用力匀速提升物体A和B时,FA为牛,FB为牛。若物体提高的高度都为1m,则FA提高的高度为,FB提高的高度为。601202m1m[随堂检测]3.如右图所示的装置中,甲物重5N,乙物重3N。甲、乙均保持静止状态,不计弹簧测力计自重。则甲受到的合力和弹簧测力计的示数分别是()A.0N,3NB.0N,5NC.2N,5ND.2N,3N4.如右图所示,动滑轮重2N,弹簧秤的示数为10N,则拉力F和物体的重为()A.20N,18NB.10N,18NC.18N,10ND.20N,20NAB5、用如图所示动滑轮匀速水平拉动重为1000N的重物,重物受到水平地面的摩擦力为500N,不计滑轮重与摩擦,所需拉力F=_____N。当物体移动1m时,绳子自由端拉过的距离是多少?FFFTTfT=fT=2FS=2S物=2x1m=2m2506.用滑轮按图甲、乙、丙所示三种不同方式,拉着同一物体在水平面上做匀速直线运动,拉力分别是F1、F2、F3,则()。A.F1F2F3B.F2F3F1C.F2F1F3D.F3F1F2D丙F3乙F2甲F17、如图4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/sAF图48、工厂为了搬运一个笨重的机器进车间,某工人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()DC9.如下图中所使用的滑轮为滑轮。若物重G=400N,不计滑轮、绳子的重量及摩擦,匀速提起重物所需的拉力F=N。10.下图中甲、乙两个物体均重10N,在F=4N的水平拉力作用下均做匀速直线运动.不计动滑轮、绳子的重量,则甲、乙两物体运动过程中受到地面的摩擦力分别为:f甲=N、f乙=N动滑轮20042一:滑轮组1、定义:动滑轮和定滑轮组合在一起,叫滑轮组。2、特点:既省力又能改变力的方向。3、滑轮组的特点。F:作用在绳子自由端的拉力G:被提升的物体的重力G动:动滑轮自身的重力FGG动4、分析受力情况。FGF向上=G3FF向下=因为动滑轮处于平衡状态,所以受到的是力。所以F向上=F向下即3F=G1即F=G3不计动滑轮重平衡(1)不计轮重及摩擦。FGF向上=G+G动3FF向下=因为动滑轮处于平衡状态,所以受到的是平衡力。所以F向上=F向下即3F=G+G动所以F=(G+G动)13考虑动滑轮重G动FFG(2)动滑轮重不能忽略。实验表明,使用滑轮组水平拉动物体时,若动滑轮重和摩擦不计,重物被几股绳子拉住,拉力就是物体与接触面摩擦力的几分之一。即1FfnF.fNGT5、水平移动物体。2、水平移动物体(不计轮重)1、竖直提升物体。fnF1GnF1nfF)(1动物GGnFF不考虑动滑轮重力时考虑动滑轮重力时FG总结(1)如图所示:船和人总重1500N,当船上的人用力F=30N的拉力拉绳时,船作匀速直线运动,则船受到水的阻力为()A.30NB.60NC.90ND.500NC5、特殊情况。点拨:根据物体间力的作用是相互的;使用滑轮或滑轮组拉动重物时,如果施力者是重物的一部分,则拉力作用的绳算一股。(2)一个体重为600N的工人站在集装箱上,要将重1000N的物体拉起,问该工人作用在绳子自由端的拉力应为多大?1600N此题中人作为物体的一部分,人拉绳子,绳子也拉人,所以人拉的那段绳子也承担着物体的重力,故为四段而不是三段。F=4=400N分析:本题甲图中有两根绳子绕成滑轮组,应从绳子自由端入手分析。设绳子自由端拉力为F甲,则4F甲=G,F甲=1/4G;乙图中以动滑轮为研究对象,F乙=2G。(3)如图所示,物体重力均为400N,作用在绳子自由端的拉力F甲和F乙分别是多少N?(不计滑轮重和摩擦)GGF甲F乙答案:F甲=100N,F乙=800N1.用滑轮组提起2000N的重物,绳子最多只能承受600N的力。(1)设计一个向下拉动绳子的最简单的滑轮组,并画出示意图(2)据此设计要匀速提起物体所用的拉力是多大?(不计滑轮重和摩擦)(3)若在此问题中,将物体匀速提高3m,应把绳子拉下几米?解:(1)由n=G/F=2000N/600N=3.33;要取4,如图。(2)F/=G/n=2000N/4=500N(3)s=nh=4×3m=12m2.小叶利用如右图所示的滑轮组,用200N的拉力在20S内将重力为480N的物体匀速提高2m,若不计摩擦与绳重.求:(1)动滑轮重;(2)绳子自由端的速度;(3)若再增加150N重物,要使物体匀速上升,作用在绳子自由端的拉力是多大?3、如图所示,用滑轮组牵引重物在水平地面上匀速移动,已知所用拉力F=100N,滑轮本身的重及摩擦不计,则(1)重物与地面间的摩擦力是多少牛顿?(2)当物体移动1.5m时,绳子自由端拉过的距离是多少?F∴f=3F=3×100N=300NS=3S物=3×1.5m=4.5mfTTFFFf=TT=3f1、轮轴1、动力作用在轮上省力;作用在轴上费力。2、忽略摩擦,轮半径是轴半径的几倍,动力就是阻力的几分之一。知识拓展2、斜面斜面原理:斜面长是高的几倍,所用的拉力就是物重的几分之一。(忽略摩擦)
本文标题:第二节:滑轮习题课(经典)
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