Page2第2節(jié)滑輪知能演練提升一、能力提升1.如圖所示,用不同的機(jī)械勻速提升同一物體時(shí),最費(fèi)力的是(不計(jì)機(jī)械自重和軸摩擦)()2.某同學(xué)在研究動(dòng)滑輪特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)時(shí),進(jìn)行了正確操作,并記錄數(shù)據(jù)如下表,分析數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果與課本中“使用動(dòng)滑輪能省一半力”的結(jié)論不符。面對這一事實(shí),下列做法最不可取的是()實(shí)驗(yàn)次數(shù)物重G/N拉力F/N11.00.6521.50.9032.01.15A.與同學(xué)分析可能原因B.實(shí)驗(yàn)失敗,停止實(shí)驗(yàn)C.改進(jìn)實(shí)驗(yàn)條件,重新實(shí)驗(yàn)D.查閱資料,了解結(jié)論的適用條件3.利用如圖所示的滑輪組勻速提升200N的重物,動(dòng)滑輪重為10N(不計(jì)繩重與軸摩擦),則拉力F的大小為()A.70N B.100NC.105N D.110N4.如圖所示,在水平拉力F的作用下,使重300N的物體在水平桌面上以0.1m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),物體與桌面的摩擦力為60N(不計(jì)繩重、動(dòng)滑輪重及摩擦),F及其功率的大小分別為()A.20N2W B.20N6WC.60N2W D.30N6W5.在日常生活中,用10N的拉力不能提起重力為15N的物體的簡單機(jī)械是()A.一個(gè)定滑輪 B.一個(gè)動(dòng)滑輪C.杠桿 D.斜面6.一輛汽車不小心陷進(jìn)了泥潭中,司機(jī)按如圖所示的甲、乙兩種方法安裝滑輪,均可將汽車從泥潭中拉出,如果汽車受到的阻力為1000N,則甲圖中人勻速拉動(dòng)汽車的拉力至少為,其中比較省力的是圖。(繩與滑輪間的摩擦不計(jì))

7.小可在A端用如圖所示的動(dòng)滑輪勻速提起200N的水桶,若不計(jì)繩重、滑輪重及摩擦,則人拉繩子A端的動(dòng)力為N;實(shí)際測量A端的拉力為110N,不計(jì)繩重及摩擦,則滑輪重力為N。

8.如圖所示,工人用240N的拉力,在15s的時(shí)間內(nèi),將重600N的建筑材料提升到6m高的樓頂上,繩子自由端移動(dòng)了m,拉力做的功是J,拉力的功率是W。

9.某小組同學(xué)研究動(dòng)滑輪的使用特點(diǎn),他們先用彈簧測力計(jì)緩慢提起鉤碼,如圖甲所示,再分別用重力不同的動(dòng)滑輪A、B、C(GA>GB>GC)緩慢提起相同鉤碼,如圖乙、丙、丁所示。請仔細(xì)觀察圖示的操作和彈簧測力計(jì)的示數(shù),然后歸納得出結(jié)論。(1)比較圖甲與乙(或甲與丙,或甲與丁)兩圖可得

。

(2)比較圖乙、丙、丁三圖可得

。

★10.小軍同學(xué)為了探究使用動(dòng)滑輪的省力情況,使用了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)前,小軍用彈簧測力計(jì)測得動(dòng)滑輪的重力為1.0N,每個(gè)鉤碼的重力為0.5N;實(shí)驗(yàn)過程中,小軍多次改變動(dòng)滑輪所掛鉤碼的數(shù)量,分別記下每次所掛鉤碼的重力及對應(yīng)的彈簧測力計(jì)示數(shù),并將其填寫在預(yù)先設(shè)計(jì)好的記錄表中(見下表)。動(dòng)滑輪重G0/N1.01.01.01.01.01.01.01.0所掛鉤碼的重力G/N0.51.01.52.02.53.03.54.0彈簧測力計(jì)示數(shù)F/N0.81.01.31.51.82.02.32.5分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以得出,在忽略摩擦、繩重及實(shí)驗(yàn)誤差的條件下,彈簧測力計(jì)的示數(shù)F與鉤碼的重力G以及動(dòng)滑輪的重力G0的關(guān)系為;在動(dòng)滑輪的重力大于或等于物體的重力的條件下,使用動(dòng)滑輪。

11.用如圖所示的滑輪組提升重物,要求繩子自由端移動(dòng)的速度是物體上升速度的2倍,請?jiān)趫D上畫出繞線的方法。二、探究創(chuàng)新★12.電氣化鐵路的高壓輸電線,無論在嚴(yán)冬還是盛夏都要繃直,才能使高壓線與列車的電極接觸良好,這就必須對高壓線施加恒定的拉力。為此,工程師設(shè)計(jì)了如圖甲所示的恒拉力系統(tǒng),其簡化原理圖如圖乙所示。實(shí)際測量得到每個(gè)水泥塊的體積為1.5×10-2m3,共懸掛20個(gè)水泥塊。已知水泥塊的密度為2.6×103kg/m3,g取10N/kg。(1)請指出圖乙中的動(dòng)滑輪、定滑輪。(2)每個(gè)水泥塊的重力是多少?(3)滑輪組對高壓線的拉力是多大?

知能演練·提升1.A解析設(shè)物體重力為G。圖A中為動(dòng)滑輪,動(dòng)力作用在動(dòng)滑輪的軸上,F1=2G;圖B中為定滑輪,定滑輪不省力也不費(fèi)力,F=G;圖C中為動(dòng)滑輪,動(dòng)力作用在動(dòng)滑輪的輪上,則F3=12G;圖D中為杠桿,動(dòng)力臂等于阻力臂,則F4=G。因此動(dòng)力最大的是F12.B解析實(shí)驗(yàn)結(jié)論與理論不符應(yīng)與同學(xué)分析可能原因,或改進(jìn)實(shí)驗(yàn)條件重新實(shí)驗(yàn),或查閱資料,了解結(jié)論的適用條件,而不能因?qū)嶒?yàn)失敗而停止實(shí)驗(yàn)。3.C解析由題圖知,n=2,不計(jì)繩重和軸摩擦,則繩子自由端的拉力F=12(G+G動(dòng))=124.B解析由題圖可知,與動(dòng)滑輪相連的繩子段數(shù)為3,則繩端的拉力F=13Ff=13×60N=20N;繩子自由端的速度為v繩=3v物=3×0.1m/s=0.3m/s;則拉力F的功率為P=Fv繩=20N×0.3m/s5.A解析本題考查簡單機(jī)械的作用。使用定滑輪不能省力,而使用動(dòng)滑輪、杠桿、斜面都可以省力,故選A。6.解析甲圖中滑輪為定滑輪,不能省力;乙圖中滑輪為動(dòng)滑輪,能省一半力。答案1000N乙7.解析不計(jì)動(dòng)滑輪重、繩重和摩擦,拉力F=12G=12×200N=100N。若不計(jì)繩重及摩擦,實(shí)際測量A端的拉力為110N時(shí),根據(jù)F=12(G+G動(dòng))得G動(dòng)=2F-G=2×110N-答案100208.解析繩子自由端移動(dòng)的距離s=3h=3×6m=18m,拉力做的功W=Fs=240N×18m=4320J,拉力的功率P=Wt答案1843202889.解析本題是考查使用動(dòng)滑輪特點(diǎn)的探究題目,主要是比較使用動(dòng)滑輪與不使用動(dòng)滑輪用力大小的不同以及使用不同重力的動(dòng)滑輪省力大小的不同,在幾幅圖中雖然不能讀出力的大小,但也可以從指針的位置進(jìn)行一定的描述。答案(1)使用動(dòng)滑輪能省力,但不能改變力的方向(2)使用動(dòng)滑輪提起相同重物時(shí),動(dòng)滑輪的重力越小,所用的拉力越小10.解析本題考查對數(shù)據(jù)的分析、歸納能力。分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以得出,彈簧測力計(jì)的示數(shù)F約為鉤碼的重力G和動(dòng)滑輪的重力G0之和的一半,即F=12(G+G0答案F=12(G+G0)11.解析本題考查滑輪組的繞線方法。繩子自由端移動(dòng)的速度是物體上升速度的2倍,則相同時(shí)間內(nèi)繩子自由端移動(dòng)的距離等于重物上升高度的2倍,可知有2段繩子承擔(dān)總重,即連在動(dòng)滑輪上的繩子為2段。答案如圖所示12.解析(1)題圖中C是動(dòng)滑輪,A、B是定滑輪。(2)每個(gè)水泥塊的質(zhì)量m1=ρV1=2.6×103kg/m3×1.5×10-2m3=39kg。每個(gè)水泥塊的重力G1=m1g=39kg×10N/kg=3