第十一章　二、滑輪　第2課時　滑輪組

一、選擇題

1.下列關于滑輪組的說法中,不正確的是

()

A.有的滑輪組能省力,但不能改變施力的方向

B.有的滑輪組既能省力,又能改變施力的方向

C.有的滑輪組既能省力,同時又能省距離

D.滑輪組中,定滑輪和動滑輪的個數可以不相等

2.用如圖6所示的裝置提升同一物體,在滑輪重及摩擦不計的情況下最省力的是()

圖6

3.利用如圖7所示的滑輪組勻速提升重200

N的重物,動滑輪重為10

N(不計繩重與摩擦),則拉力F的大小為

()

圖7

A.70

N

B.100

N

C.105

N

D.110

N

4.家用手搖晾衣架如圖8所示,它實際利用了由定滑輪和動滑輪組成的滑輪組.假設衣服和晾衣架的總重為100

N,則靜止時繩子自由端的拉力為(不計繩重、滑輪重及摩擦)()

圖8

A.100

N

B.50

N

C.25

N

D.20

N

5.某同學使用如圖9所示裝置探究滑輪組的特點,物重為30

N,下列說法中錯誤的是()

圖9

A.該滑輪組由一個定滑輪和一個動滑輪組成,既可以省力,又可以改變施力的方向

B.若不考慮繩重、滑輪重及摩擦,要提起物體,拉力至少為10

N

C.若將重物提升3

cm,繩子自由端需要移動9

cm

D.實驗中,該同學豎直勻速提升物體,所用拉力大于10

N

6.用如圖10所示的滑輪組提升物體,已知物體重200

N,物體以1

m/s的速度勻速上升,所用拉力為52

N,不計繩重及摩擦,則

()

圖10

A.定滑輪總重為2

N

B.動滑輪總重為8

N

C.繩子自由端移動的速度為5

m/s

D.有5段繩子向上拉動滑輪和重物

7.如圖11所示,繩重、滑輪重及滑輪摩擦均不計.向上拉繩子的速度是1.2

m/s,拉繩子的力F是9

N,物體勻速向左運動,由此可知()

圖11

A.物重是27

N,物體運動的速度是0.4

m/s

B.物重是18

N,物體運動的速度是0.6

m/s

C.物體受到的摩擦力是27

N,物體運動的速度是0.4

m/s

D.物體受到的摩擦力是18

N,物體運動的速度是0.6

m/s

二、填空題

8.如圖12所示,利用滑輪組勻速提升重為10

N的物體,動滑輪重2

N,物體被提升了0.5

m,不計繩重和摩擦,則繩子自由端移動的距離是　　　　m,繩端的拉力F是

N,其中定滑輪的作用是

.圖12

9.如圖13所示,　　　是定滑輪,　　　是動滑輪(前兩空均選填“A”或“B”).若每個滑輪重20

N,人手拉繩的力F為

N,則物體重　　　　N.(不計摩擦和繩重)

圖13

10.[2019·德陽]

如圖14所示,分別用甲、乙兩種形式的滑輪裝置把重為400

N的物體勻速向上提起;已知每個滑輪重20

N,忽略繩重及摩擦,圖甲中車對繩子的拉力為　　　　N,圖乙中人對繩子的拉力為　　　　N.圖14

11.如圖15所示,在一水平地面上,木箱重500

N,用F=150

N的力拉動木箱做勻速直線運動,木箱受到的摩擦力為　　　N,方向向.(不計滑輪重、繩重及滑輪摩擦)

圖15

12.小明和小杰握住兩根較光滑的木棍,小華將繩子的一端系在其中一根木棍上,然后按如圖16所示依次將繩子繞過兩根木棍,小明和小杰相距一定的距離握緊木棍站穩后,小華在圖中A處拉繩子的另一端,用很小的力便能拉動他們.兩根木棍和繩子組成的機械相當于　　　　,小明受到的拉力(選填“大于”“小于”或“等于”)小杰受到的拉力.如果小華將繩子在木棍上又多繞幾圈,在小華拉力與上次相同時,小明和小杰的拉力將(選填“變大”“變小”或“不變”).圖16

三、解答題

13.根據如圖17所示各滑輪組的省力要求,畫出各滑輪組上繩子的繞法.(物重為G,不計繩重、動滑輪重和摩擦)

圖17

14.如圖18所示是一種塔式起重機上的滑輪組的示意圖,請畫出該滑輪組的繞繩方法.圖18

15.一根繩子只能承受1000

N的拉力,要用它提起2400

N的重物,要求使用的滑輪個數最少,且人的拉力方向向下,在圖19虛線框內畫出符合要求的滑輪組的裝置圖(繩重、滑輪重和摩擦不計).圖19

16.用如圖所示的滑輪組(繩重及摩擦不計)豎直勻速提升重120

N的物體,用50

N的力在2

s

內使繩子自由端移動了6

m.求:

(1)物體上升的高度和速度.(2)動滑輪的重力.(3)若繩子能夠承受的最大拉力是100

N,則該滑輪組最多能夠提升多重的物體.答案

1.C

2.D

3.C　[解析]

物重和動滑輪重由2段繩子承擔,在不計繩重和摩擦時,F=G物+G動2=200N+10N2=105

N,C符合題意.4.C　[解析]

題圖中動滑輪有兩個,承擔物重的繩子有4段,因不計繩重、滑輪重及摩擦,則繩自由端的拉力:F=14G=14×100

N=25

N.5.A　[解析]

題圖中的滑輪組由一個定滑輪和一個動滑輪組成,使用此滑輪組可以省力,因最后一段繩子繞過的是動滑輪,起承擔物重的作用,不可以改變施力的方向,故A錯誤;若不考慮繩重、滑輪重及摩擦,要提起物體,拉力至少為F=13G=13×30

N=10

N,故B正確;根據滑輪組的特點可知,在相同時間內,繩子自由端移動的距離是物體移動距離的3倍,則將重物提升3

cm,繩子自由端需要移動9

cm,故C正確;實驗中,要考慮繩重、滑輪重及摩擦,要提起物體,則所用拉力大于10

N,故D正確.6.B

7.C　[解析]

由圖知,n=3.已知繩端的移動速度為1.2

m/s,所以物體向左勻速運動的速度為v物=v3=1.2m/s3=0.4

m/s.已知拉繩的力F=9

N,則物體受到的摩擦力是f=3F=3×9

N=27

N.8.1　6　改變施力的方向

[解析]

由圖知滑輪組承重的繩子段數n=2,繩子自由端移動的距離為s=2h=2×0.5

m=1

m;不計繩重和摩擦,繩端的拉力F=G物+G動2=10N+2N2=6

N;根據定滑輪的特點可知,使用定滑輪不能省力,但可以改變施力的方向.9.A　B　80

[解析]

使用題圖所示滑輪組提升重物時,A滑輪的軸位置不變,是定滑輪,B滑輪的軸隨物體一起運動,是動滑輪.承擔總重的繩子有兩段,拉力F為50

N,滑輪重為20

N,不計繩重和摩擦,F=G+G動2,則物體重為G=2F-G動=2×50

N-20

N=80

N.10.400　210　[解析]

圖甲中使用的是兩個定滑輪,忽略繩重及滑輪摩擦,車對繩子的拉力F甲=G=400

N.圖乙中使用的是一動一定的滑輪組,n=2,忽略繩重及滑輪摩擦,人對繩子的拉力F乙=12(G+G動)=12×(400

N+20

N)=210

N.11.300　右　[解析]

由圖可知,動滑輪和木箱被2段繩子向左拉動做勻速直線運動,所以F=12f,則f=2F=2×150

N=300

N;木箱受到的摩擦力的方向向右.12.滑輪組　小于　變大　[解析]

(1)從使用的情況看,兩根木棍和繩子組成的簡單機械相當于滑輪組.(2)由圖可見,小明那端木棍與6段繩子相連,小杰那端木棍與7段繩子相連,因此小明受到的拉力小于小杰受到的拉力.(3)如果小華將繩子在木棍上又多繞幾圈,繩子的段數增多,在小華拉力與上次相同時,小明和小杰的拉力將變大.13.如圖所示

14.如圖所示

15.如圖所示

16.(1)由圖知,n=3,則s=3h,繩子自由端移動了s=6

m,物體上升的高度:h=13s=13×6

m=2

m,物體上升的速度:v=ht=2m2s=1

m/s.(2)繩重及摩擦不計,F=13(G+G動),即50

N=13×(120

N+G動),動滑輪重:G動=30

N.(3)繩重及摩擦不計,F最大=13(G最大+G動),即100

N=13×(G最大+30

N),能提升的最大物重:G最大=270

N.