物理八年级下册12.2 滑轮一课一练
展开考点一、杠杆与杠杆的平衡
1.杠杆:在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒。
2.杠杆的五要素:支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂。
支点:杠杆转动时固定不动的点
动力:使杠杆转动的力
阻力:阻碍杠杆转动的力
动力臂:支点到动力作用线的距离
阻力臂:支点到阻力作用线的距离
△注:力臂是支点到力的作用线的距离,不是支点到力的作用点的距离。
力臂画法:一定点,二画线,三从点向线引垂线,支点到垂足的距离既为力臂,标上相应地符号。
3.杠杆的平衡
(1)杠杆平衡状态:杠杆在动力和阻力的作用下静止或匀速转动。
(2)杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,即 F1L1=F2L2
△注:杠杆的平衡分为水平位置平衡和非水平位置平衡。在进行杠杆平衡条件探究实验时要调节平衡螺母时杠杆在水平位置平衡,目的是为了方便测量力臂。
△注:杠杆所受重力的作用线通过支点,重力力臂为零,重力对杠杆的转动不产生影响
考点二、滑轮
1.滑轮
(1)结构:滑轮主要部分是能绕轴转动的轮子
(2)定义:
滑轮是一种周边有槽,可以绕着装在框子里的轴转动的轮子。
2、滑轮的分类
根据轴的位置是否移动,又分为定滑轮和动滑轮两种。
定滑轮:使用时,轴固定不动的滑轮叫定滑轮。
动滑轮:使用时,轴和重物一起移动,叫动滑轮。
(1)定滑轮
A、定滑轮的本质:
(1)支点在轴心O处。
(2)动力臂L1等于阻力臂L2,即为滑轮的半径r。
(3)定滑轮实际上就是等臂杠杆。
(4)拉力大小始终等于重物的重力G大小。
(5)拉力的方向与重物移动的方向相反。
结论:使用定滑轮不省 ,但可以改变施力的 。
B、定滑轮的特点
(1)拉力的方向:改变拉力的方向
(2)拉力的大小:不省力,F=G
(3)拉力作用点移动的距离:不省距离,S=h
小结 :使用定滑轮不省力也不费力,但可改变动力的方向。
(2)动滑轮
A、动滑轮的本质:
(1)支点在边缘O处。
(2)动力臂L1是阻力臂L2的2倍,即为L1=2L2=2r。
(3)依据杠杆平衡条件,FL1=GL2,所以,F=1/2G。
(4)动滑轮实质是动力臂为阻力臂2倍的杠杆。
(5)拉力的方向与重物的移动方向相同。
结论:使用动滑轮可以 ,但不能改变施力的 。
B、动滑轮的特点
(1)拉力的方向拉力的方向:不改变
(2)拉力的大小:省一半力,F=1/2G
(3)拉力作用点移动的距离:费一倍距离,S=2h
小结: 在使用动滑轮拉物体时,可以省力,但拉力的方向不改变。
考点三:滑轮组
1、滑轮组吊重物
滑轮组:由一个定滑轮和一个动滑轮组成。
滑轮组既能省力也能改变力的方向。
结论:
(1)拉力F的大小与吊起动滑轮的绳子股数n有关。
使用滑轮组时,若动滑轮重和磨擦不计,动滑轮被几股绳子吊起,所用力就是的几分之一,即
绳子段数判断:动算定不算(有几根绳子承担着动滑轮和物重)
(2)绳自由端移动的距离与吊起动滑轮的绳子股数n有关。
S=nh
(3)假如物体匀速上升,绳自由端移动的速度V绳与吊起动滑轮的绳子股数n有关。
V绳=nV重
分析右边滑轮组,力F与重力G有什么关系?绳子自由端移动的距离S与重物提升的高度有什么关系?
图中吊起动滑轮的绳子股数为5
(a)若动滑轮重G/不计,拉力F是多少?
(b)若动滑轮重G/不能忽略,那么图中的拉力F应等于多少?
(c) 绳子自由端移动的距离S与重物提升的高度有什么关系?
S=5h
(d) 绳子自由端移动的速度V绳与重物提升的速度有什么关系?
V绳=5V物
2、滑轮组水平拉物体
使用滑轮组水平拉重物时,若动滑轮重和摩擦不计,动滑轮被几股绳子拉住,所用的力就是物体与接触面摩擦力的几分之一。即
如图所示,拉力F的大小等于1/3f,绳自由端移动的距离S=3S,。
3、滑轮组力学计算的核心步骤
(1)同一根绳子上的拉力处处相等!
(2)对动滑轮进行受力分析!
考点四:滑轮组绕线方式
组装滑轮组
口诀:“奇动偶定”。确定好了动滑轮和定滑轮的个数后,再确定绳子的起始点。
(1)当n为奇数时,绳子的起始点从动滑轮开始,经定滑轮依次按画螺旋线的方法绕线。
(2)当n为偶数时,绳子的起始点从定滑轮开始,经动滑轮依次按画螺旋线的方法绕线。
【题型归纳】
题型一:定滑轮的特点
1.(2023春·广东清远·八年级校考期中)用定滑轮匀速吊起重物,先后用F1、F2、F3沿图中所示的方向拉绳子,则( )
A.F1>F2>F3B.F1<F2<F3C.F3<F1<F2D.F1=F2=F3
2.(2023春·八年级校联考课时练习)关于滑轮,下列说法中正确的是( )
A.使用动滑轮一定可以改变力的方向
B.使用定滑轮一定可以省力
C.定滑轮实质上是一种等臂杠杆
D.动滑轮实质上是一种费力杠杆
3.(2022春·四川成都·八年级统考期末)如图所示,物体A、B都处于静止状态,它们所受的重力分别是6N和14N,关于它们的受力情况,下面说法正确的是( )
A.物体A受到的合力是8N
B.物体A受到的拉力是14N
C.物体B受到重力与拉力的合力是8N
D.物体B受到地面的支持力是14N
题型二:动滑轮的特点
4.(2023春·广东东莞·八年级可园中学校考期末)图中,拉力F拉着物体上升了2m,物体重力为5N(滑轮重、滑轮与绳子间摩擦力不计),则( )
A.F=5N,F移动了2mB.F=10N,F移动了4m
C.F=10N,F移动了1mD.F=5N,F移动了1m
5.(2022春·陕西汉中·八年级统考期末)如图所示,不计滑轮重和绳子与滑轮之间的摩擦,用三种不同的方式分别拉同一物体在水平地面上做匀速直线运动,所用拉力分别为F1、F2、F3,它们的大小关系正确的是( )
A.F2
A.滑轮A相对子物体C在运动,所以A是动滑轮
B.滑轮B相对于物体C静止不动,故B是定滑轮
C.滑轮A起到了改变人所施加的拉力方向的作用
D.滑轮B起到了改变人所施加的拉力方向的作用
题型三:竖直滑轮组有关问题
7.(2022春·陕西·八年级交大附中分校校考期末)如图所示的滑轮组匀速提升20N的重物,绳子自由端的拉力是15N,不计绳重和轮与轴的摩擦,则下列说法正确的是( )
A.动滑轮重5N
B.若使用该滑轮组匀速提升10N的重物,绳子自由端的拉力F为10N
C.若物体升高0.5m,则绳子自由端移动1.5m
D.若绳子自由端的速度为0.2m/s,物体移动的速度为0.4m/s
8.(2020春·山东烟台·八年级统考期末)工人用如图所示的装置运送砂石,下列说法正确的是( )
A.运送过程中拉力的大小是桶和砂石重力的一半
B.装置中的定滑轮相当于一个省力杠杆
C.绳子自由端下拉1m,桶上升2m
D.质量为65kg的工人利用该滑轮组不能提起150kg的砂石
9.(2022春·安徽马鞍山·八年级校考期末)如图所示,用110N的拉力刚好可以拉动一重为300N的物体匀速上升,现用同样的滑轮组拉动重为600N的物体上升0.1m(g取10N/kg,不计绳重及滑轮之间的摩擦),则动滑轮所受的重力G动和拉力分别为( )
A.140N 185NB.30N 185NC.30N 210ND.80N 210N
题型四:水平面滑轮组有关问题
10.(2020春·山东泰安·八年级统考期末)在水平地面上放置一个重为360N的物体,用图中所示的装置匀速拉动物体(不计绳子与滑轮的摩擦),拉力F等于30N,则物体与地面间的摩擦力应为( )
A.60NB.120NC.90ND.360N
11.(2021春·山东临沂·八年级统考期末)如图所示,物体放在水平桌面上,物体通过滑轮组拉着物体,此时物体保持静止状态,当用竖直向下的力拉重为的物体时,能使物体以的速度匀速向右运动;若只用水平向左的力拉物体时,能使物体以的速度匀速上升,不计滑轮重、绳重及滑轮间的摩擦。下列判断正确的是( )
A.拉力的功率为
B.拉力的大小为
C.物体受到的滑动摩擦力为
D.拉力的功率为
12.(2020春·四川绵阳·八年级统考期末)质量是10kg的物体A放在水平桌面上,利用如图所示的装置使物体A以0.5m/s的速度做速直线运动,弹簧测力计始终保持水平,不计绳重、绳子的伸长和滑轮组内部的摩擦,弹簧测计的示数如图,则下列说法错误的是( )
A.作用在绳端的拉力为3.6N
B.水平桌面对物体A的摩擦力为9.8N
C.在1s内拉力做功5.4J
D.拉力的功率为5.4W
题型五:滑轮(组)的作图问题
13.(2022春·内蒙古呼伦贝尔·八年级校考期末)若要使用滑轮组拉动物体,请在图中画出最省力的绕线方法。
14.(2022春·山东东营·八年级统考期末)建筑工人在A处,使用如图所示的滑轮组提升物体,试在图中画出最省力的绕线方法。
15.(2022春·河北沧州·八年级统考期末)按图中所给的省力条件,画出各滑轮组绳子穿绕方法。图中G表示物重,G′表示动滑轮重,F表示人对绳子的拉力。
题型六:滑轮组的计算问题
16.(2023春·广东茂名·八年级校考期中)质量为60kg的边长为50cm正方形水泥板平放在水平地面上,现要在10s内用下图所示装置将水泥板匀速升到离地面10m高处,动滑轮重力为20N,不考虑绳子与轮的摩擦。求:(g=10N/kg)
(1)人收绳的速度;
(2)人的拉力;
(3)当水泥板单独放在水平地面时,对地面的压强为多大?
17.(2023春·安徽亳州·八年级统考期中)某人用如图所示的滑轮组匀速提升600N的重物,所用的拉力F为400N,在10s内绳子自由端被匀速拉下2m,在此过程中,不计摩擦和绳重,求:
(1)物体被提升的速度;
(2)滑轮组中动滑轮的重力;
(3)如果用此滑轮组以0.2m/s速度匀速提升800N的重物,拉力应为多大?
18.(2023春·广东茂名·八年级校考期中)如图所示,重为600N的工人利用滑轮组将建筑材料运送到平台上,工人用450N的力竖直向上匀速拉绳子,使建筑材料在40s内匀速提升了4m,g取10N/kg。求:(滑轮重、绳重、滑轮与轴的摩擦均忽略不计)
(1)工人拉绳的速度;
(2)建筑材料的质量;
(3)若工人双脚与平台的总接触面积为0.03m2,则在提升建筑材料的过程中,工人对平台的压强。
题型七:滑轮(组)的探究实验问题
19.(2022春·江西宜春·八年级校考阶段练习)同学们共同研究滑轮的特点。
(1)他们研究定滑轮特点时,做的实验如图甲所示,据此可证明:使用定滑轮不省力,但可以改变___________。他们通过进一步分析还发现:使用定滑轮时,相当于一个___________杠杆;
(2)他们研究动滑轮特点时,用不同的动滑轮匀速缓慢竖直提升4N的重物,如图乙所示。记录的数据如下表。
①通过观察和比较测量结果,可得初步结论:使用动滑轮可以省力,但不能改变___________;用动滑轮匀速竖直提起同一重物时,不考虑绳重、滑轮与绳子之间的摩擦力,弹簧测力计的示数等于提升重力的___________。在实验中测绳端拉力时,应尽量竖直向上匀速拉动弹簧测力计,且在___________(选填“静止”或“拉动”)时读数;
②若还想继续研究用动滑轮匀速缓慢提起物体时,拉力方向对拉力的影响,则需要选择___________滑轮与___________重力的物体来进行实验对比(均选填“相同”或“不同”)。
20.(2023春·江西宜春·八年级统考阶段练习)同学们共同研究滑轮的特点:
(1)在探究定滑轮时,小明照图甲操作,觉得读数不方便,于是把测力计倒过来,即测力计吊环系在拉绳上,用手拉挂钩,测力计的示数会__________(“变大”、“变小”或“不变”),其理由是__________;他们研究定滑轮特点时,做的实验如图乙所示,据此可证明:使用定滑轮不省力,但可以改变__________;
(2)在探究动滑轮时,照图丙操作测绳端拉力时,应尽量竖直向上__________拉动弹簧测力计,且在_______(选填“静止”或“拉动”)时读数;记录数据如下表,分析数据发现,测力计的示数F大于物重G的一半,与课本结论存在差异,其原因是__________。请给出一条减小此差异的建议__________。
21.(2023春·八年级校联)如图所示是小海同学“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验装置,实验中测得数据如下表所示:
请你分析:
(1)研究定滑轮特点实验时,如图(b)所示,测力计的操作方法是___________;(填序号)
①随意拉动重物 ②拉着重物保持静止 ③匀速向下拉动重物
(2)比较弹簧测力计示数的大小,可知:使用动滑轮的好处是__________;
(3)比较弹簧测力计拉力的方向,可知:使用定滑轮的好处是__________;
(4)把钩码升高相同的高度,比较(b)和(c)实验弹簧测力计移动的距离,可知:使用动滑轮__________;
(5)根据(c)实验的数据可计算出动滑轮的自重为__________N(不计摩擦和绳重)。
【课堂达标】
一:选择题
22.(2023春·上海·八年级校考期中)如图所示,用同一个滑轮匀速提起同一重物M, 不计滑轮重力和摩擦,其中用力最小的是 ( )
A.F₁B.F₂C.F₃D.F₄
23.(2023春·广东清远·八年级校考期中)用如图所示的滑轮将重3N的物体匀速提升10cm,动滑轮的重力不计,则下列说法正确的是( )
A.拉力F =2N
B.拉力F =1.5N
C.绳子向上移动的距离为10cm
D.绳子向上移动的距离为5cm
24.(2023春·北京顺义·八年级统考期中)图所示为学校升旗时的情景,关于旗杆顶端的的滑轮A,下列说法中正确的是( )
A.滑轮A是动滑轮B.滑轮A是定滑轮
C.使用滑轮A可以省力D.使用滑轮A不能改变力的方向
25.(2023春·广东茂名·八年级校联考阶段练习)用如图所示滑轮组匀速提升重为350N的物体,在人的拉力作用下匀速上升2m,人对绳的拉力为200N,不计绳重和摩擦,求:
(1)动滑轮重力是多少?
(2)绳端移动的距离是多少?
(3)如果人的体重为50kg,拉动过程中绳始终未断裂,用此滑轮组能提升的最大物重是多少?(g取10N/kg)
26.(2023春·八年级校联考课时练习)如图所示是小明从5m水深的井里提水的装置,桶的容积为3×10-3m3,每个滑轮重5N,在匀速提起桶的过程中,桶露出水面前的拉力为7.5N,完全露出水面后,拉力变为25N(绳子与滑轮间的摩擦及绳重不计,g=10N/kg)。求:
(1)水井底受到水的压强;
(2)桶的质量;
(3)桶的材料密度。
【高分突破】
一、单选题
27.(2023春·广东茂名·八年级校考期中)如图示滑轮组恰处于静止状态。已知每个滑轮重为1N,乙物体的重力为5N,不计绳重和摩擦,则下列说法不正确的是( )
A.甲物体的重力是9N
B.定滑轮对天花板的拉力是11N
C.若让乙物体上升1m,则甲物体需要下降2m
D.若乙物体在匀速下降,则甲物体的速度小于乙物体的速度
28.(2023春·广东茂名·八年级校考阶段练习)如图所示,F1=5N,F2=3N,此时物体A相对于地面静止,物体B以0.1m/s的速度在物体A表面向左做匀速直线运动(不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦)。下列说法正确的是( )
A.拉力F2的速度为0.3m/s
B.弹簧测力计示数为6N
C.物体A对地面有向左2N的摩擦力
D.如果增大F2,物体A受到的摩擦力不变
29.(2023春·八年级校联考课时练习)在图示的装置中,已知重物牛,重物,在摩擦和动滑轮重力均不考虑的情况下,使重物G1保持平衡的拉力F应等于( )
A.NB.NC.ND.N
30.(2022春·上海·八年级上外附中校考阶段练习)如图所示,用28N的力F沿水平方向拉滑轮,可使重100N的物体A以0.2m/s的速度在水平面上匀速运动。物体B重30N,弹簧测力计的示数恒为5N(不计滑轮、测力计、绳子的重量,滑轮的转轴光滑)。下列说法正确的是( )
A.滑轮移动的速度是0.4m/s
B.物体A受到地面的摩擦力是9N
C.水平拉力F的功率是5.6W
D.在10s内绳子对物体A做的功为18J
31.(2022春·湖北十堰·八年级校联考阶段练习)如图所示,天花板上挂着一个滑轮,绳绕过滑轮后两端分别连接A、B两物体,A、B两物体所受重力分别为GA=8N、GB=10N,B放在光滑水平地面上,A、B都处于静止状态,不计滑轮和绳的重力及摩擦,下列说法正确的是( )
A.绳对A的拉力大小为10N
B.绳对B的拉力大小为10N
C.地面对B的支持力大小为2N
D.天花板所受拉力大小为18N
32.(2022春·上海·八年级上外附中校考阶段练习)如图所示,用三种方法拉动同一物体在相同的水平地面上做匀速直线运动,使物体以相等速度移动相同的距离。所用拉力分别是、、,这三个力的作用点移动距离分别是、、,移动速度分别为、、,不计滑轮摩擦,则( )
A.
B.
C.
D.
33.(2023春·八年级校联考课时练习)如图所示,整个装置处于静止状态,弹簧测力计A,B,C,的示数分别为FA,FB,FC,以下有关弹簧测力计示数的关系,正确的是( )
A.FA=FB=FCB.FA=FB=3FCC.2FA=3FB=FCD.3FA=6FC=2FB
34.(2023春·八年级校联考课时练习)如图所示,物体A、B的重分别为40N、20N,动滑轮重为10N,此时物体A在水平面上向右以2m/s做匀速直线运动,则下列说法正确的是(绳子和滑轮间的摩擦不计)( )
A.A物体所受摩擦力方向水平向左大小为10N
B.B物体下落速度为1m/s
C.若用力F向左拉物体A,使物体A向左做匀速直线运动,所需力的大小为15N
D.若用F=15N向左拉物体A,可以使物体A向左做加速直线运动
二、填空题
35.(2023春·上海·八年级上海市娄山中学校考期中)如图所示,分别利用甲、乙两滑轮匀速提升重力均为50牛的物体,其中甲滑轮的优点是_______,若滑轮重力和摩擦均不计,分别用力、和匀速提起重物时,________牛,________(选填“>”,“=”或“<”),物体的动能________(选填“变大”“不变”或“变小”)。
36.(2023春·上海·八年级上海市娄山中学校考期中)如图所示,物体A在力F的作用下沿水平地面做匀速直线运动,已知弹簧测力计2的示数为10牛,则弹簧测力计1的示数为________牛,物体A与地面之间的滑动摩擦力为________牛。(不计滑轮重力与绳的摩擦)
37.(2023春·上海·八年级上海市闵行区莘松中学校考期中)如图所示,拉力和分别经过滑轮A和B使重为10牛的同一物体沿水平方向做匀速直线运动,若物体与水平面间的滑动摩擦力大小为5牛,则的大小为___________牛。的大小为___________牛,如果的作用点的运动速度为2米/秒,则物体的运动速度为___________米/秒。(不计绳重、滑轮与绳之间的摩擦)
38.(2023春·上海·八年级上海市闵行区莘松中学校考期中)如图所示,用力和分别匀速提起物体时,滑轮___________可以看作等臂杠杆(选填“A”或“B”)。若物体C、D重力均为50牛,不计滑轮重和摩擦,则___________牛,物体D在的作用下5秒内匀速提起2米时,___________牛。拉力所做的功为___________焦,物体D的动能将___________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
39.(2023春·广东肇庆·八年级校联考期中)用如图甲的滑轮组提升重250N的物体,已知拉力F为100N,不计绳重和摩擦,则动滑轮重为______N。如果物体上升1m,那么绳子自由端移动______m。物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示,反映绳子自由端运动的图线是______(选填“A”或“B”)。
40.(2023春·江西南昌·八年级校联考期中)同一个物体分别用图中甲、乙两个滑轮组吊着。若物体重300N,动滑轮重30N,把物体提升1m,则甲绳自由端移动距离s甲=______m,拉力F乙=______N(不计绳重和摩擦)。
41.(2023春·安徽合肥·八年级统考期中)如图所示,用力F拉重为400N的木箱在水平地面上做匀速直线运动,木箱受到的摩擦力为200N,则方向为水平向___________;若木箱匀速运动了3m,则拉力F移动的距离为___________m,拉力F为___________N。(不计滑轮重及绳与滑轮间的摩擦)
三、作图题
42.(2023春·广东肇庆·八年级校联考期中)用滑轮组提升物体,请画出正确的绕法
43.(2023春·广东茂名·八年级校考期中)如图,用滑轮组将物块A向左边拉过去,请画出最省力的绕线方法。
44.(2023春·广东茂名·八年级校考阶段练习)在图中画出物体A的重力示意图和杠杆的动力臂l。
四、实验题
45.(2023春·八年级校联考课时练习)如图所示是小海同学“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验装置,实验中测得数据如下表所示:
(1)比较弹簧测力计示数的大小,可知:使用动滑轮的好处是______;
(2)把钩码升高相同的高度,比较(b)和(c)实验弹簧测力计移动的距离,可知:使用动滑轮______,所以在提升重物的过程中,如果要同时兼顾定滑轮和动滑轮的特点,则应选择滑轮组______;
(3)请在图(d)中画出最省力的绕线方式。______
46.(2022春·陕西·八年级交大附中分校校考期末)西安某小学大门口,设有护学岗标志牌及其固定装置如图所示:铁杆左端固定在墙上、右端固定有铁夹,铁夹夹着护学岗标志牌,铁夹张开幅度越大,夹得越紧。
(1)放学时,值班教师可将标志牌竖直向上匀速拔出,此过程中,标志牌杆相对于铁夹向上运动,因此,标志牌杆受到铁夹所给的摩擦力方向__________(选填“竖直向下”或“竖直向上”),经测量:值班教师可用13N的力将重4N的标志牌竖直向上匀速拔出,通过受力分析得,摩擦力大小为__________N。雨天,标志牌杆拔出铁夹过程中受到铁夹的摩擦力会发生怎样的变化?同学们对此展开合理猜想;
(2)猜想1:考虑到“雨天木质标志牌杆受潮膨胀”,导致标志牌杆拔出铁夹过程中,受到铁夹的摩擦力变大,理由是:膨胀导致铁夹张开幅度越大,压力__________(选填“变大”、“变小”或“不变”),标志牌杆受到铁夹的摩擦力变大;
猜想2:考虑到“雨天木质标志牌杆表面湿润”,导致标志牌杆拔出铁夹过程中,受到铁夹的摩擦力变小,理由是:湿润导致__________变小,标志牌杆受到铁夹的摩擦力变小;
(3)同学们讨论后,认为猜想1、猜想2都合理,为确定哪一种猜想起主导作用,同学们先采用原始方案,测量时发现超出测力计的量程,于是设计出改进方案,如图所示;
①改进方案中使用的定滑轮作用是____________;
②实验时,匀速拔出过程中,测力计示数为4.4N:拔出后静止时测力计示数为1.6N,每个滑轮重均为0.3N,不计绳重及滑轮处摩擦,则淋湿吸水后标志牌重为_______N;雨天,标志牌杆拔出铁夹过程中受到铁夹的摩擦力为______N,由此说明猜想2起主导作用。
五、计算题
47.(2022春·安徽淮北·八年级校联考阶段练习)小明用20N的拉力通过滑轮组拉动一重为50N的物体,使其匀速竖直上升,如图所示。他现在用同样的滑轮组拉动重为200N的物体,使其匀速竖直上升了0.1m。若不计绳重及一切摩擦,求:
(1)动滑轮的重力;
(2)所用的拉力的大小;
(3)绳子自由端移动的距离。
48.(2022春·广东茂名·八年级校联考期中)如图所示,利用滑轮组装置匀速拉动水平面上质量是10千克的物体,已知物体在水平面上受到的滑动摩擦力为重力的0.1倍,动滑轮重2N,物体被拉动的速度是0.1米/秒,不计绳重和绳与滑轮间的摩擦力。g=10N/kg,求:
(1)物体在水平面上受到的滑动摩擦力是多少?
(2)拉力F的大小是多少?
(3)拉力F在10秒内移动的距离是多少?
49.(2022春·安徽淮北·八年级校联考阶段练习)如图所示,滑轮重、绳重、绳与滑轮及滑轮转动时的摩擦均不计。现用一个竖直向上的、大小为9N的力F拉绳,使物体G匀速向左运动。已知物体G在2s内通过的路程为0.4m,求:
(1)物体G受到的摩擦力;
(2)竖直向上拉绳子的速度。
杠杆种类
构造[
特点
应用举例[来源:学+科+网]
优点
缺点
省力杠杆
L1>L2
省力
费距离
钳子、起子
费力杠杆
L1<L2
省距离
费力
钓鱼杆、理发剪刀
等臂杠杆
L1=L2
改变力的方向
天平、翘翘板
实验序号
滑轮重力/N
重物重/N
弹簧测力计示数/N
1
1
4
≈2.5
2
2
4
≈3.0
3
3
4
≈3.5
次数
物重G/N
测力计的示数F/N
1
1.00
0.65
2
1.50
0.90
3
2.00
1.15
钩码重G/N
钩码升高高度h/m
测力计示数F/N
测力计移动距离s/m
(a)
1
0.2
1
0.2
(b)
1
0.2
1.03
0.2
(c)
1
0.2
0.55
0.4
钩码重G/N
钩码升高高度h/m
测力计示数F/N
测力计移动距离s/m
甲
0.98
0.2
0.98
0.2
乙
0.98
0.2
1.02
0.2
丙
0.98
0.2
0.55
0.4
参考答案:
1.D
【详解】定滑轮只改变力的方向,不改变力的大小,则F1=F2=F3,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
2.C
【详解】AD.动滑轮实质是一个动力臂为阻力臂二倍的杠杆,使用动滑轮省力但不能改变力的方向,故AD错误;
BC.定滑轮的本质是等臂杠杆,使用时既不省力也不费力,优点是可以改变力的方向,故B错误,C正确。
故选C。
3.C
【详解】AB.物体A受重力GA和绳子对A的拉力FA,因为物体A静止,所以物体A受到的重力和拉力是平衡力,由二力平衡的条件可知拉力
FA=GA=6N
物体A受到的合力为零,故AB错误;
CD.物体B受向下的重力、绳子向上的拉力、地面向上的支持力,由力的平衡可知物体B的重力
GB=F支+FB
因为力的作用是相互的,所以物体B受到拉力
FB=FA=6N
物体B受到重力与拉力的合力
F合=GB-FB=14N-6N=8N
物体B受到地面的支持力
F支=GB-FB=14N-6N=8N
故C正确,故D错误。
故选C。
4.C
【详解】由题图可知,滑轮为动滑轮,绳子承重股数为n=2,则拉力为
拉力移动的距离为
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
5.A
【详解】不计滑轮重和绳子与滑轮之间的摩擦,假设物块与地面的摩擦力为f,左滑轮为定滑轮, F1处于绳端,所以
F1=f
中滑轮为动滑轮,F2处于绳端,则
右滑轮为动滑轮,滑轮、物体匀速运动,滑轮受到向左的力2f等于向右的拉力F3,即
F3=2f
所以F2
6.C
【详解】AB.由图可知,滑轮A位置固定不变,滑轮B随重物一起移动,所以滑轮A为定滑轮,滑轮B为动滑轮,故AB错误;
CD.定滑轮使用时可以改变人所施加的拉力方向的作用,故C正确,D错误。
故选C。
7.B
【详解】A.不考虑绳重与摩擦,有
故A错误
B.物体重10N时,绳子自由端的拉力为
故B正确
CD.因为两段绳子与动滑轮接触,故在相等的时间内,绳子自由端移动的距离是物体上升距离的2倍,即绳子自由端移动的速度是物体上升速度的2倍。故CD错误。
故选B。
8.D
【详解】A.由图可知,滑轮组的动滑轮绕2段绳,不计动滑轮重和摩擦,运送过程中拉力的大小是桶和砂石重力的一半,题目中没有说不计动滑轮重和摩擦,所以运送过程中拉力的大小不是桶和砂石重力的一半,故A错误;
B.定滑轮的实质是等臂杠杆,不省力,故B错误;
C.由图可知,滑轮组的动滑轮绕绳子的段数n=2,桶上升的高度
故C错误;
D.工人向下拉绳子时,绳子会对人施加向上的拉力,为避免人被绳子拉上去,所以人提供的最大拉力
F最大=G人=m人g=65kg×10N/kg=650N
不计绳重、动滑轮重和摩擦时,利用该滑轮组能提起的最大物重
G最大=2F最大=2×650N=1300N
则提升物体的最大质量
所以质量为65kg的工人利用该滑轮组不能提起150kg的砂石,故D正确。
故选D。
9.C
【详解】由图知道,n=3,不计绳重及滑轮之间的摩擦,由知道,动滑轮的重力
拉动重为600N的物体时绳子自由端拉力
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
10.C
【详解】从图可知,有三段绳子在拉物体,不计绳子与滑轮的摩擦时,据滑轮组的特点知,水平拉力F为摩擦力f的三分之一,即
所以摩擦力
f=3F=3×30N=90N
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
11.A
【详解】C.根据题意知道,当物体B水平向右匀速运动时,B受到向左的滑动摩擦力f和滑轮给B的向右的拉力F,由图知道,n=3,则滑轮给B的拉力
F=3(GA+F1)=3×(1N+2N)=9N
由于物体B做匀速直线运动,受到平衡力作用,故B受到的滑动摩擦力为
f=F=9N
故C错误;
D.由于n=3,所以,当物体B水平向右匀速运动时,物体A的速度
vA=3vB=3×0.6m/s=1.8m/s
拉力F1的功率为
P1=F1vA=2N×1.8m/s=3.6W
故D错误;
B.当物体B水平向左运动时,B受到向左的拉力F2,向右的滑动摩擦力f和滑轮给的向右的拉力F′,由于n=3,所以
F′=3GA=3N
由根据平衡力关系知道
F2=F′+f=3N+9N=12N
故B错误;
A.当物体B水平向左运动时,物体B的速度
则拉力F2的功率为
P2=F2vB′=12N×0.1m/s=1.2W
故A正确。
故选A。
12.B
【详解】A.由图可知,弹簧测力计的示数为,则拉力;故A正确,不符合题意;
B.因不计绳重、绳子的伸长和滑轮组内部的摩擦,,物体A与地面摩擦力
故B错误,符合题意;
C.根据可知,内物体移动的距离
拉力移动的距离
拉力做功
故C正确,不符合题意;
D.拉力的功率
故D正确,不符合题意。
故选B。
13.
【详解】滑轮组的省力情况取决于承担物重或阻力的绳子的段数,也就是看有几段绳子连着动滑轮,段数越多越省力。由图知道,从动滑轮的挂钩开始依次绕绳子,最后有三段绳子承担物体与水平面的摩擦阻力,这就是最省力的绕法,如下图
14.
【详解】由图可知,绳子端拉力方向向上,要画出最省力的绕线方法,则起点在动滑轮上,由3根绳子承担物重,如下图所示:
15.见解析
【详解】由省力要求知道左图中,应n=2,绳子先系在定滑轮的固定挂钩上,绕过下面的动滑轮,再绕过定滑轮即可,如下图
由省力要求知道中图,应n=3,绳子先系在动滑轮的固定挂钩上,绕过上面的定滑轮,再绕过动滑轮即可,如下图
由省力要求知道右图中,应n=4,绳子先系在定滑轮的固定挂钩上,绕过下面的动滑轮,再绕过定滑轮,依次绕过即可,如下图
16.(1)2m/s ;(2)310N ;(3)2400Pa
【详解】解:(1)由题意可得,动滑轮上有两股绳,物体上升的速度为
则人收绳子的速度为
v=2v物=2×1m/s=2m/s
(2)由重力计算公式可得
G物=mg=60kg×10N/kg=600N
人的拉力为
(3)由题意可得,水泥板放地面时的受力面积为
S=50×10-2m×50×10-2m=0.25m2
由压强公式可得
答:(1)人收绳的速度为2m/s;
(2)人的拉力为310N;
(3)压强为2400Pa。
17.(1)0.1m/s;(2)200N;(3)500N
【详解】解:(1)由图可知,动滑轮上绳子的根数n=2,因此物体上升的高度为
物体被提升的速度
(2)根据
所以动滑轮的重力
(3)用此滑轮组以0.2m/s速度匀速提升800N的重物,拉力应为
答:(1)物体被提升的速度为0.1m/s;
(2)滑轮组中动滑轮的重力为200N;
(3)如果用此滑轮组以0.2m/s速度匀速提升800N的重物,拉力应为500N。
18.(1)0.3m/s;(2)135kg;(3)35000Pa
【详解】解:(1)由题意及图知道,滑轮组绳子的有效股数n=3,则绳子自由端移动的距离
s=nh=3×4m=12m
工人拉绳的速度
(2) 滑轮重、绳重、滑轮与轴的摩擦均忽略不计,则建筑材料的重力
建筑材料的质量
(3)此过程中该工人对地面的压力
由 知道,工人对平台的压强是
答:(1)工人拉绳的速度为0.3m/s;
(2)建筑材料的质量为135kg;
(3)在提升建筑材料的过程中,工人对平台的压强是35000Pa。
19. 力的方向 等臂 力的方向 一半 拉动 相同 相同
【详解】(1)[1]由图甲知,向各个方向通过定滑轮拉动同一重物时,弹簧测力计的示数保持不变,且等于物重,所以使用定滑轮不省力,但能改变力的方向。
[2]定滑轮在使用时,动力臂与阻力臂都等于轮的半径,动力与阻力的大小相等,则定滑轮相当于等臂杠杆。
(2)①[3]图乙中,提升重物时,需要向上拉动绳子,即拉力向上来提升重物,所以使用动滑轮不能改变力的方向。
[4]由表格数据知,每组滑轮与重物的总重力与测力计示数的关系
1N+4N=2×2.5N
2N+4N=2×3.0N
3N+4N=2×3.5N
即,在不考虑绳重、滑轮与绳子之间的摩擦力时,用动滑轮匀速竖直提起同一重物,弹簧测力计的示数等于提升重力的一半。
[5]在实验中,要探究拉动时,拉力与提升物重的关系,应匀速拉动弹簧测力计,使整个装置处于平衡,且在拉动时,读出测力计的示数。
②[6][7]要探究拉力方向对拉力的影响,应用控制变量法,应选择相同的滑轮与相同重力的物体进行实验,操作过程中,只改变拉力的方向。
20. 变小 测力计的重力有影响 力的方向 匀速 拉动 动滑轮本身有重力 将动滑轮的重力计算在提升的物体的重力中
【详解】(1)[1][2]测力计倒过来使用时,弹簧测力计受力情况是:受到向上绳子的拉力(大小等于钩码重),受到自身向下的重力和手的向下拉力。这时测力计测量的是手向下的拉力,大小等于绳子自由端的拉力与测力计的重力之差。所以在匀速拉动时,根据二力平衡条件可知实验会造成测量值会小于向上绳子的拉力即钩码重力。
[3]由图乙知,向各个方向通过定滑轮拉动同一重物时,弹簧测力计的示数保持不变,且等于物重,所以使用定滑轮不省力,但能改变力的方向。
(2)[4][5]在实验中,要探究拉动时,拉力与提升物重的关系,应匀速拉动弹簧测力计,使整个装置处于平衡,且在拉动时,读出测力计的示数。
[6][7]人在提升重物时把动滑轮也提起了,所以动滑轮本身的重力是存在差异的最主要原因;由于转轴之间有摩擦,绳也有一定重量,导致拉力增大。“使用动滑轮能省一半力”是在不考虑动滑轮和摩擦的理想情况下才成立的,在实际实验中,动滑轮的物重和摩擦是客观存在的,要减小此差异,则动滑轮的重力不能忽略;将动滑轮的重力计算在提升的物体的重力中。
21. ③ 省力 改变力的方向 费距离 0.1
【详解】(1)[1]实验时,为了使弹簧测力计的拉力大小保持不变,要匀速向下拉动弹簧测力计,故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
(2)[2]由表格中数据得,使用动滑轮时,拉力大小小于物体重力大小,可以省力。
(3)[3]由表格中数据得,使用定滑轮时,拉力大小略大于物体重力大小,不能省力,而由图得,可以向下拉物体,使物体上升,说明使用定滑轮可以改变力的方向。
(4)[4]把钩码升高相同的高度,比较(b)和(c)实验弹簧测力计移动的距离,可知:使用动滑轮,测力计移动的距离是物体提升距离的2倍,说明使用动滑轮费距离。
(5)[5]由表格中数据得,动滑轮做的总功为
有用功为
不计摩擦和绳重,克服动滑轮重力做的功为
动滑轮的自重为
22.B
【详解】定滑轮不省力,动滑轮能省一半的力,由图可知,拉力F1使用的是定滑轮,所以
F1=GM
拉力F2使用的是动滑轮,所以
拉力F3使用的是定滑轮,所以
F3=GM
拉力F4使用的是动滑轮,重物在绳子端,所以
F4=2GM
所以其中用力最小的是F2,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
23.B
【详解】AB.动滑轮的重力不计,由动滑轮特点可知
故A错误,B正确;
CD.由动滑轮特点可知
故CD错误;
故选B。
24.B
【详解】图中为学校升旗时的情景,旗杆顶端的滑轮A是定滑轮,定滑轮不省力,也不省距离,但是可以改变力的方向,故B正确,ACD错误。
故选B。
25.(1)50N;(2)4m;(3)950N
【详解】解:(1)动滑轮向上做匀速直线运动有
(2)物体上升的距离h=2m,由图可知n=2,绳端移动的距离为
(3)人的重力为
人施加的最大拉力为500N,当物体向上做匀速直线运动时有
答:(1)动滑轮重为50N;
(2)绳端移动的距离为4m;
(3)最大重物是950N。
26.(1)5×104Pa;(2)1.5kg;(3)3×103kg/m3
【详解】解:(1)水底受到水的压强
(2)桶中水的质量
桶中水的重力
不计绳重和摩擦,提升物体时绳端的拉力
因此全露出水面后,滑轮组对桶拉力为
即
桶重
桶的质量
(3)匀速提起桶的过程中,桶露出水面前的拉力为7.5N,由得,此时滑轮对桶拉力为
桶受到的浮力
排开水中的体积(桶的体积)
桶材料的密度
答:(1)水底受到水的压强5×104Pa;
(2)桶的质量为1.5kg;
(3)桶的密度3×103kg/m3。
27.C
【详解】A.动滑轮上有两股绳,由题意可得,绳子上的拉力大小等于乙物体的重力,即
F拉=5N
则由题意可得
G甲=9N
故A正确,不符合题意;
B.由图可得,定滑轮对天花板的拉力为
F=2F拉+G定=2×5N+1N=11N
故B正确,不符合题意;
C.由于动滑轮上有两股绳,所以乙物体上升1m,则甲物体需要下降0.5m,故C错误,符合题意;
D.由题意及上述分析可得,若乙物体在匀速下降,则甲物体上升的速度应该是乙物体的速度的一半,所以甲物体的速度小于乙物体的速度,故D正确,不符合题意。
故选C。
28.D
【详解】A.由图知,水平使用滑轮组,n=2,拉力F2端移动速度
v=2v物=2×0.1m/s=0.2m/s
故A错误;
B.不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦,弹簧测力计的示数
F=3F2=3×3N=9N
故B错误;
C.对于物体A,水平方向受到B向左的摩擦力
fB=2F2=2×3N=6N
物体A受到水平向右的拉力F1=5N,因为A静止,处于平衡状态,所以地面对物体A有向右的摩擦力
f地=fB-F1=6N-5N=1N
由于作用力和反作用力大小相等,方向相反,所以物体A对地面有向左的1N的摩擦力,故C错误;
D.如果增大F2,B将做加速运动,B对A的压力和接触面的粗糙程度不变,B与A之间的摩擦力不变,A受力不变,仍处于静止状态,故D正确。
故选D。
29.A
【详解】如图两个定滑轮,一个定滑轮,在不考虑摩擦和动滑轮重力,,要使重物G1保持平衡
G2受到的拉力
则重物G1、G2都处于静止状态,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
30.B
【详解】A.图示为动滑轮,A移动的速度即绳端移动的速度为0.2m/s,所以滑轮的移动速度为
故A错误;
B.因为F=28N,所以绳子对A的拉力为
弹簧测力计的示数恒为5N,A相对地面静止,A在水平方向上所受的拉力和B对A的摩擦力是一对平衡力,则物体A对B的摩擦力为5N,方向向左。A对B的摩擦力与B对A的摩擦力是相互作用力,B对A的摩擦力为5N,方向向右。A匀速直线运动,水平方向上所受的绳子的向左拉力和B对A的向右的摩擦力及地面对A的摩擦力是平衡力,所以地面对A的摩擦力为
f=F-fBA=14N-5N=9N
故B正确;
C.水平拉力F的功率
P=Fv滑轮=28N×0.1m/s=2.8W
故C错误;
D.绳子对物体A的拉力是14N,10s物体A移动的距离为
s=vt=0.2m/s×10s=2m
所以绳子对物体A做的功
W=FAs=14N×2m=28J
故D错误。
故选B。
31.C
【详解】A.由图可知,A处于静止状态,则绳对A的拉力和A的重力是一对平衡力,大小相等,则绳对A的拉力大小为8N,故A错误;
B.使用定滑轮不能改变力的大小,且同一根绳子的拉力相等,所以绳对B的拉力为8N,故B错误;
C.B受到三个力的作用:竖直向下的重力、竖直向上的支持力和竖直向上的拉力,则地面对B的支持力大小为10N﹣8N=2N,故C正确;
D.定滑轮受到向下的拉力为2×8N=16N,不计滑轮和绳的重力及摩擦,则天花板所受拉力大小等于为16N,故D错误。
故选C。
32.D
【详解】由图可见,本题中三个滑轮都是克服摩擦力做功,假设物体与水平面的摩擦力f,物体移动的速度为,运动的时间为,则对这三个图分析可得:甲图:滑轮为定滑轮,因为定滑轮相当于一个等臂杠杆,不能省力,所以根据二力平衡,此时拉力为
拉力的作用点移动的速度为
作用点移动的距离为
乙图:滑轮为动滑轮,因为动滑轮相当于一个动力臂是阻力臂倍的杠杆,省一半的力,所以根据二力平衡,此时拉力为
但是费倍的距离,拉力的作用点移动的速度为
作用点移动的距离为
丙图:滑轮为动滑轮,拉力的作用点在动滑轮的轴上,因此是个费力杠杆,费倍的力,省一半的距离,因此
拉力的作用点移动的速度为
作用点移动的距离为
综上分析可知
故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
33.D
【详解】如图,该滑轮组是由一根绳子缠绕而成的,滑轮组用几段绳子拉物体,拉动物体所用的力就是总重的几分之几。假设拉动C时所用的力为FC,拉动A时有两段绳子,FA=2Fc;拉动B时有三段绳子,FB=3Fc;所以
3FA=6FC=2FB
故D正确,ABC错误。
故选D。
34.B
【详解】A.由图知,动滑轮上有2段绳子承担物重,所以
由物体间力的作用是相互的规律可知,物体A受到的拉力为
FA'=FA=15N
此时物体A在水平面上向右做匀速直线运动,则物体A受到的摩擦力为
f=FA'=15N
故A错误;
B.由v绳=2v动可知,B物体下落速度为
故B正确;
CD.当物体A向左运动时,由于物体A对水平面的压力和接触面的粗糙程度均不变,则物体A受到的滑动摩擦力大小不变,方向水平向右。若要使物体A向左做匀速直线运动,则向左拉物体A的力
F=f+FA'=15N+15N=30N
则要使物体A向左做加速直线运动,由二力平衡的知识可知,向左拉物体A的力F拉>30N,故CD错误。
故选B。
35. 能改变力的方向 25 = 不变
【详解】[1]由图示可知,甲装置中的滑轮是定滑轮,它可以改变力的方向。
[2]乙装置中的滑轮是动滑轮,若滑轮重力和摩擦均不计,则
[3]定滑轮不能改变力的大小所以
FA=FB=G=50N
[4]影响动能的因素是质量和速度,分别用力FA、FB和FC匀速提起重物时,物体的质量和速度都不变,所以物体的动能不变。
36. 20 10
【详解】[1]由于图中滑轮不是固定不动的,所以是动滑轮,弹簧测力计1随动滑轮运动,弹簧测力计2测绳端的拉力,动滑轮上有2股绳子,所以
F1=2F2=2×10N=20N
[2]物体A在力F的作用下沿水平地面做匀速直线运动,即物体A处于平衡状态,所以绳子对物体A的拉力等于物体A与地面之间的滑动摩擦力,故
f=F2=10N
37. 5 2.5 1
【详解】[1]不计绳重、滑轮与绳之间的摩擦,由图可知,A为定滑轮,所以拉力
F1=f=5N
[2][3]B为动滑轮,所以拉力
物体的运动速度为
38. B 25 50 100 不变
【详解】[1]由图可知,B滑轮的轴固定不动,是定滑轮,其实质是等臂杠杆,不能省力,A滑轮随物体一起运动,是动滑轮,可以省一半的力。
[2]不计滑轮重、绳重和摩擦,则
[3]物体D匀速提升2m,绳端移动的距离
s=h=2m
拉力大小为
[4]拉力F2做的功为
[5]物体D匀速上升,质量不变,速度不变,动能不变。
39. 50 3 A
【详解】[1]由图甲可知,滑轮组绳子的段数是3段,由可得
[2]绳子自由端移动距离
[3]由可知,在相同时间内,绳子自由端移动的距离是物体上升高度的3倍,由图乙可得,在相同时间内,A移动的距离是B的3倍。因此反映绳子自由端运动的图线是A。
40. 2 110
【详解】[1][2]由图知,甲、乙两个滑轮组承担重物绳子的段数,,甲绳端移动距离
不计绳重和摩擦,乙滑轮组绳端拉力
41. 右 6 100
【详解】[1]滑动摩擦力的方向与木箱相对于地面滑动方向相反,为水平向右。
[2]由图可知,n=2,若木箱匀速运动了3m,则拉力F移动的距离为
[3]拉力F为
42.
【详解】人站在地上用滑轮组提升物体,所以滑轮组绳端拉力向下,依次画出绳子的绕线,如图所示:
43.
【详解】由题意可得,要最省力则需要动滑轮上绳子数最多,一个滑轮组中动滑轮上最多有三股绳,连线如图所示:
44.
【详解】物体A受到的重力方向竖直向下,从重力的作用点—重心竖直向下作有向线段,即可作出重力的示意图;作用在杠杆上的绳子的拉力是动力,从支点O作绳子的垂线段,即为动力臂l,如图所示:
45. 可省力 要多移动距离 (d)
【详解】(1)[1]根据表中数据可知,图(a)中,测力计示数为0.98N,即钩码的重力为0.98N,图(b)中测力计示数为1.02N,在图(c)中,测力计示数为0.55N,因拉力
F=0.55N
(2)[2]由表中数据,把钩码升高的高度均为0.2m,(b)和(c)中测力计移动的距离分别为0.2m和0.4m,因把钩码升高的高度0.2m小于0.4m,可知:使用动滑轮要多移动离。
[3]所以在提升重物的过程中,如果要同时兼顾定滑轮和动滑轮的特点,既省力也要改变力的方向,则应选择由定滑轮和动滑轮组成的滑轮组(d)。
(3)[4]由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组,绳子的有效段数可为2或3,要求画出最省力的绕线方式,故绳子的有效段数为3,绳子的一端先从动滑轮的挂钩上连起,如下所示:
46. 竖直向下 9 变大 接触面的粗糙程度 改变力的方向 4.5 8.4
【详解】(1)[1][2]值班教师用13N的力可将标志牌竖直向上匀速拔出,标志牌在竖直方向上受到的竖直向下的摩擦力和重力、竖直向上的拉力的作用,三个力平衡,所以摩擦力的大小为
f=13N-4N=9N
方向是竖直向下的。
(2)[3]木质标志牌杆受潮膨胀导致铁夹张开幅度越大,铁夹夹得越紧,压力变大,在接触面粗糙程度一定时,标志牌杆受到铁夹的摩擦力变大。
[4]木质标志牌杆表面湿润,导致接触面的粗糙程度变小,在压力一定时,标志牌杆受到铁夹的摩擦力变小。
(3)[5]定滑轮相当于一个等臂杠杆,只能改变力的方向,不能省力,因此定滑轮的作用是改变力的方向。
[6]由图可知,滑轮组有3段绳子拉着动滑轮,拔出后静止时,测力计示数为1.6N,由
可知,吸水后的标志牌的重力为
[7]匀速拔出过程中,测力计示数为4.4N,不计绳重及滑轮处摩擦,由拉力
可得标志牌受到向上的拉力为
则受到的摩擦力为
47.(1)10N;(2)70N;(3)0.3m
【详解】解:(1)由图知,,不计绳重及一切摩擦,由可得动滑轮的重力
(2)拉动重为200N的物体时绳子自由端的拉力
(3)绳自由端移动的距离
答:(1)动滑轮重为10N;
(2)拉力的大小为70N;
(3)绳自由端移动的距离为0.3m。
48.(1)10N;(2)4N;(3)3m
【详解】解:(1)物体的重力为
物体在水平面上受到的滑动摩擦力为
(2)物体匀速运动,处于平衡状态,滑轮组对物体的拉力为
从图中可知n=3,不计绳重和绳与滑轮间的摩擦力,拉力为
(3)物体在10s内移动的距离为
拉力F在10秒内移动的距离为
答:(1)物体在水平面上受到的滑动摩擦力是10N;
(2)拉力F的大小是4N;
(3)拉力F在10秒内移动的距离是3m。
49.(1)27N;(2)0.6m/s
【详解】解:(1)由图知,通过动滑轮绳子的段数n=3,不计滑轮重、绳重、绳与滑轮及滑轮转动时的摩擦,则物体受到的拉力
F拉=nF=3×9N=27N
物体G向左匀速运动,水平方向上物体受到的拉力与摩擦力是一对平衡力,所以物体G受到的摩擦力
f=F拉=27N
(2)由图知承担拉力的绳子股数为n=3,绳端移动距离
s=ns物=3×0.4m=1.2m
竖直向上拉绳子的速度
答:(1)物体G受到的摩擦力为27N;
(2)竖直向上拉绳子的速度为0.6m/s。
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