[第十一章 二、滑 輪 第1課時 定滑輪及動滑輪的特點]
一、選擇題
1.下列各圖中利用了動滑輪的是()
圖2-K-1
2.關于滑輪,以下說法正確的是()
①使用定滑輪不能省力,也不能改變力的方向
②定滑輪實質上是一個等臂杠桿
③使用動滑輪不能改變力的方向,但能省力
④動滑輪實質是一個省力杠桿
A.①②③B.①②④
C.①③④D.②③④
3.如圖2-K-2所示,在拉力F的作用下,總重60
N的物體被勻速提升了10
cm,若不計滑輪、繩的重和摩擦,則拉力F及其向上移動的距離s分別為()
A.F=60
N,s=0.2
mB.F=30
N,s=0.2
m
C.F=60
N,s=0.1
mD.F=30
N,s=0.1
m
圖2-K-2
4.如圖2-K-3所示,動滑輪重為2
N,拉力F為8
N,不計繩重和繩與滑輪間的摩擦,則重物G與彈簧測力計的示數分別為()
圖2-K-3
A.G=6
N,彈簧測力計示數為8
N
B.G=14
N,彈簧測力計示數為8
N
C.G=16
N,彈簧測力計示數為8
N
D.G=14
N,彈簧測力計示數為16
N
5.如圖2-K-4所示,某同學用重為10
N的動滑輪勻速提升重為50
N的物體,不計摩擦,則該同學所用拉力F的值可能是()
圖2-K-4
A.20
NB.25
N
C.30
ND.35
N
6.如圖2-K-5所示,分別用F1、F2、F3、F4勻速提升同一重物,若不計滑輪本身的重力及摩擦,則()
圖2-K-5
A.F1<F2<F3<F4B.F1>F2>F3>F4
C.F1=F2=F3<F4D.F1=F2=F3>F4
7.如圖2-K-6所示甲、乙兩個裝置中,已知A在地面上滑動時所受的摩擦力為40
N(不考慮動滑輪和繩重及繩與滑輪間的摩擦),要使A向右勻速滑動,拉力F甲與F乙的大小分別為()
圖2-K-6
A.40
N和20
NB.20
N和40
N
C.40
N和40
ND.20
N和20
N
8.某同學用如圖2-K-7所示的裝置探究動滑輪的特點,進行了正確操作后,將得到的數據記錄在下表中.分析數據后發現,實驗結果與課本中“使用動滑輪能省一半力”的結論不符,面對這一事實,下列做法中最不可取的是()
實驗次數
物重G/N
拉力F/N
1.0
0.65
1.5
0.90
2.0
1.15
圖2-K-7
A.與同學分析可能的原因
B.實驗失敗,停止實驗
C.改進實驗條件,重新實驗
D.查閱資料,了解結論的適用條件
二、填空題
9.如圖2-K-8所示為工人師傅往高處運送貨物的兩種方法.若要改變施力的方向應選用圖______所示的方法,若要省力應選用圖______所示的方法.如果甲、乙兩圖中物重相等,不計滑輪重、繩重及摩擦,將貨物勻速提起時,圖甲中工人所用的拉力為200
N,則圖乙中工人所用的拉力應為________N.圖2-K-8
10.如圖2-K-9所示,物體甲和乙的重力都是200
N,若滑輪重均為20
N(不計摩擦和繩重),當用力分別勻速提升物體甲和乙時,力F甲=_______N,F乙=______N.若物體被提升的高度為1
m,則力F甲移動的距離為______m,力F乙移動的距離為________m.若用圖乙裝置提升另外一個物體丙,人對繩子的拉力F丙為260
N,則物體丙重為________N.圖2-K-9
11.如圖2-K-10所示,在拉力F的作用下,滑輪和物體A一起向右做勻速直線運動,實驗中的滑輪是________(選填“動”或“定”)滑輪.彈簧測力計的示數是5
N,物體A所受的摩擦力f=________N.不計滑輪的重力和滑輪與繩間的摩擦,拉力F=________N.若物體A移動的距離為0.4
m,則拉力F移動的距離為________m.圖2-K-10
12.如圖2-K-11所示,用三種方法拉動同一物體在相同的水平地面上做勻速直線運動,使物體以相同速度移動相同的距離.所用拉力分別是F1、F2、F3,這三個力的作用點移動的距離分別是s1、s2、s3,移動的速度分別為v1、v2、v3,不計滑輪重及繩與滑輪間的摩擦,則F1∶F2∶F3=__________,s1∶s2∶s3=____________,v1∶v2∶v3=____________.
圖2-K-11
三、作圖題
13.將圖2-K-12甲、乙中的滑輪抽象成杠桿,請在圖中標出支點O,并畫出動力F1、阻力F2、動力臂l1和阻力臂l2.圖2-K-12
四、實驗探究題
14.小亮同學研究定滑輪的使用特點,他每次都勻速提起相同的鉤碼,研究過程如圖2-K-13所示,請仔細觀察圖中的操作和測量結果,根據要求填寫相關內容.
(1)由圖的研究過程可知:小亮正在研究使用定滑輪時,____________與______________的關系.
(2)由研究過程可歸納得出的初步結論:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.圖2-K-13
15.物理實驗要遵循實事求是的原則.小雯同學在“研究定滑輪和動滑輪特點”的實驗中,完成了如圖2-K-14所示的實驗,并記錄了下表所列的數據.圖2-K-14
實驗
次數
物重
G/N
使用定滑輪時測
力計的示數F1/N
使用動滑輪時測
力計的示數F2/N
1.00
0.60
0.65
1.50
1.10
0.90
2.00
1.60
1.15
通過分析數據,她覺得與書中的結論有較大偏差.你一定也做過這樣的實驗,回想你的實驗經歷,回答下列問題:
(1)該實驗中出現這樣結果的主要原因是什么?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.(2)請你對小雯的實驗方法提出合理的改進意見:
________________________________________________________________________.【課時作業】A
1.D 2.D
3.B [解析]由圖知,此時拉力:F=G=×60
N=30
N;拉力作用點上移的高度:s=2h=2×10
cm=20
cm=0.2
m.4.B
5.D [解析]使用動滑輪時,若拉力的方向豎直向上,則動力臂是阻力臂的2倍,動力等于阻力的;若拉力的方向斜向上,則動力臂會變小,因此所用拉力變大.
6.D [解析]不計滑輪本身的重力及摩擦的情況下;圖甲、乙、丙中是定滑輪,只能改變力的方向,不省力也不費力,故F1=F2=F3=G.圖丁中用的是動滑輪,能夠省一半的力,故F4=G.所以,F1=F2=F3>F4.7.A [解析]圖甲中的滑輪是定滑輪,不能省力;圖乙中的滑輪是動滑輪,可省一半力.
8.B
9.甲 乙 100
[解析]圖甲中是定滑輪,使用定滑輪不省力,故拉力等于物重,即拉力為200
N;圖乙中是動滑輪,使用動滑輪最多可省一半力,故圖乙中工人所用的拉力應為100
N.10.200 110 1 2 500
11.動 5 10 0.2 [解析]題中滑輪可隨物體一起向右運動,故它是動滑輪.因物體A在水平方向做勻速直線運動,所以其受到的摩擦力與拉力是一對平衡力,二者大小相等,則物體A與水平地面間的摩擦力f=F示=5
N.滑輪在水平方向上受到三個力的作用:水平向右的拉力和兩股繩子水平向左的拉力.在這三個力的作用下滑輪向右做勻速直線運動,處于平衡狀態,每股繩子的拉力是5
N,則拉力F=10
N.12.2∶1∶4 2∶4∶1 2∶4∶1
[解析]
(1)圖甲:滑輪為定滑輪,不省力,所以此時拉力F1=f.拉力的作用點移動的速度v1=v物,作用點移動的距離s1=s物.
(2)圖乙:滑輪為動滑輪,省一半的力,所以此時拉力F2=f;但是費距離,拉力的作用點移動的速度v2=2v物,作用點移動的距離s2=2s物.
(3)圖丙:滑輪為動滑輪,但拉力的作用點在動滑輪的軸上.對物體而言,只有一段繩子拉物體,繩子上的拉力F與摩擦力f相等,對于滑輪而言,拉力F3與兩段繩子向左的拉力(2f)相平衡,所以,F3=2f;拉力的作用點移動的速度即為滑輪移動的速度,物體的速度為繩子末端的速度,所以v3=v物,作用點移動的距離s3=s物.
13.如圖所示
14.(1)力的大小 力的方向(2)使用定滑輪時,拉力的大小和力的方向無關
15.1)圖乙中沒有考慮彈簧測力計外殼受到的重力,圖丙中沒有考慮動滑輪受到的重力
(2)圖乙中將彈簧測力計倒過來使用,圖丙中測出動滑輪和鉤碼總重