初中物理12.2 滑輪課堂教學(xué)ppt課件

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《滑輪》同步練習(xí)
姓名：__________ 班級：__________考號：__________一、選擇題（共9題）1、 用如圖所示的四種方式勻速提升同一物體，不計(jì)機(jī)械自重和摩擦，其中拉力最大的是（　?。?A ． B ． C ． D ． 2、 利用如圖所示的滑輪組，使重 80N 的物體 A 沿水平地面勻速向左移動了 1m ，物體 A 與地面間摩擦力為 30N ，不計(jì)繩重、滑輪重以及滑輪與軸間摩擦，則下列說法正確（?。?A ．拉力 F 為 30N B ．滑輪組掛鉤拉物體 A 的力為 30N C ．該滑輪組既能省力又可以省距離 D ．繩子自由端移動的距離為 3m 3、 如圖所示，不計(jì)滑輪重和繩子與滑輪之間的摩擦，用三種不同的方式分別拉同一物體在水平地面上做勻速直線運(yùn)動，所用拉力分別為 F 1 、 F 2 、 F 3 ，它們的大小關(guān)系正確的是（　?。?A ． F 2 < F 1 < F 3 B ． F 1 < F 2 < F 3 C ． F 2 < F 3 < F 1 D ． F 3 < F 2 < F 1 4、 如圖所示，物體 A 所受的重力為 130N ，滑輪所受的重力是 10N ，當(dāng)整個裝置靜止時，彈簧測力計(jì)的讀數(shù)是 34N ，不計(jì)繩重及滑輪摩擦，物體 B 所受的重力是（　?。?A ． 40N B ． 60N C ． 12N D ． 7N 5、 如圖所示，重為 12N 的物體 A 放在足夠長的水平臺面上，通過輕質(zhì)細(xì)繩與滑輪相連，不計(jì)繩重與滑輪間的摩擦，動滑輪重為 2N ，重為 6N 的物體 B 通過滑輪拉動物體 A 向右做勻速直線運(yùn)動， A 的速度為 0.2m/s ， 2min 后，物體 B 著地，以下說法不正確的是（　?。?A ．物體 A 受到的摩擦力為 3N B ． 1min 內(nèi)繩子對物體 A 做功為 144J C ． 2min 內(nèi)物體 B 的重力做功為 288J D ．若此時用一個水平向左的拉力 F 使 A 向左做勻速直線運(yùn)動，則 F ＝ 8N 6、 如圖所示，用定滑輪提升重物（摩擦和繩重不計(jì)）時（ ） A ．沿 1 方向拉力最小 B ．沿 2 方向拉力最小 C ．沿 3 方向拉力最小 D ．沿三個方向拉力相同 7、 用如圖所示的四種方式勻連提升同一物體（不計(jì)機(jī)械自重和摩擦），其中最費(fèi)力的是（　　） A ．             B ． C ． D ． 8、 用如圖所示的滑輪組勻速提升 200N的重物G，豎直向上的拉力F為100N，重物被提升1m，不計(jì)繩重和滑輪的摩擦，下列說法正確的是（　?。?A ． 拉力做的額外功是 100J B ． 動滑輪的重力為 50N C ． 拉力做的總功是 200J D ． 繩子末端移動的距離是 2m 9、 如圖所示的滑輪組拉物體A在水平桌面上做勻速直線運(yùn)動。如果拉力F=3N，物體A的速度v=0.2m/s，忽略滑輪重、繩重和軸摩擦。下列說法正確的是 (  )A．物體A受到合力不為零    B．物體A受到的拉力為9NC．豎直墻受到的拉力為9N    D．拉力F每秒鐘做功為1.8J二、填空題（共6題）1、 如圖所示，通過滑輪沿水平方向拉動重為 20N 的物體 A ，不計(jì)滑輪重及其摩擦。當(dāng)拉力 F 為 4N 時，物體 A 受到的拉力為 ___________N ；用這種方法使用滑輪是為了 ___________ 。 2、 如圖所示，如果繩重和摩擦不計(jì)，動滑輪重不計(jì)，物重 G =300N ，則圖中的拉力 F =_____N ；如果不計(jì)繩重及摩擦，動滑輪的重力為 30N ，物重 G = 300N ，拉力 F ′=_____N 。 3、 施工中，一工人利用如圖所示的滑輪，若沿不同方向?qū)⒁煌敖ㄖ牧咸岬礁咛帲ú挥?jì)摩擦），那么工人用的拉力 ______ 大（選填 “ ” 、 “ ” 、 “ ” 或 “ 一 樣 ” ）。 4、 如圖所示，小明用一個滑輪組勻速提升重為 200N 的物體，物體在 4s 內(nèi)上升 2m ，所用的拉力為 125N ，此過程中，繩子自由端移動的距離為 ___________m ，拉力的功率是 ___________W ，如果不計(jì)繩重和摩擦，動滑輪的重力為 ___________N 。 5、 用如圖所示的滑輪組勻速提起重 1000N 的物體，每個滑輪重 100N ，拉力 F 為 ______N ；如果要用 275N 的拉力提升同一個重物，滑輪組承擔(dān)重物的繩子的段數(shù)應(yīng)為 ______ 段。（不計(jì)摩擦和繩重） 6、 小明用如圖所示的滑輪組提升重物，重物的重力為 300N ，繩自由端施加 200N 的拉力時，可以使物體 10s 向上勻速提升 1m ，則該滑輪組的機(jī)械效率為 ___________ ，拉力做功的功率為 ___________W （忽略繩重和摩擦）。 三、計(jì)算題（共3題）1、 用滑輪組提升重 1000N 的物體，作用于繩子自由端的拉力是 312.5N ，拉力做功的功率是 625W ，滑輪組的機(jī)械效率是 80% ，不計(jì)繩重和摩擦。求： （ 1 ）動滑輪上繩子的股數(shù)； （ 2 ）重物上升的速度； （ 3 ）動滑輪的重力； （ 4 ）如果用這個滑輪組勻速提升 2000N 的重物，作用與繩子自由端的拉力多大。 2、 如圖所示，通過滑輪組用 200N 的拉力在 20s 內(nèi)將重為 480N 的物體勻速提高 2m ，（不計(jì)繩重和摩擦），求： （ 1 ）動滑輪重； （ 2 ）繩自由端的移動速度為多大？ （ 3 ）若重物再增加 150N ，要使重物勻速上升，作用在繩自由端的拉力至少多大？ 3、 小亞同學(xué)用如圖所示的滑輪組用時 10s 勻速提升質(zhì)量 20kg 的物體，物體向上移動了 2m ，此時他對繩的拉力為 120N ，不計(jì)繩重和摩擦，繩子能承受的最大拉力為 300N ； g 取 10N/kg ，求： （ 1 ）所提物體的重力； （ 2 ）繩子自由端的移動速度； （ 3 ）該滑輪組能提升的最大物重。  ============參考答案============一、選擇題1、 C 【詳解】不計(jì)機(jī)械自重和摩擦，設(shè)物重為 G 。 A ．此裝置是定滑輪，不能省力，所以 F 1 = G ； B ．此裝置是滑輪組，承擔(dān)物重的繩子有 3 股，所以 ； C ．使用此動滑輪時，由于動力作用在軸上，所以費(fèi)一倍的力，即 F 3 =2 G ； D ．此裝置是斜面，可以省力，所以 F 4 < G 。 比較可知，上述裝置中，最費(fèi)力的是 C 。故 C 符合題意， ABD 不符合題意。 故選 C 。 2、 B 【詳解】 AB ．如圖所示的滑輪組繩子有效股數(shù)為 2 根，物體 A 沿水平地面勻速向左移動，物體 A 與地面間摩擦力為 30N ，故物體 A 在水平方向受到平衡力作用，滑輪組掛鉤拉物體 A 的力等于摩擦力，為 30N ；不計(jì)繩重、滑輪重以及滑輪與軸間摩擦，拉力 故 A 錯誤， B 正確； CD ．根據(jù)功的原理，該滑輪組能省力但不可以省距離，因?yàn)槔K端移動的距離為物體 A 移動的距離的 2 倍，所以繩端移動的距離 故 CD 錯誤。 故選 B 。 3、 A 【詳解】不計(jì)滑輪重和繩子與滑輪之間的摩擦，假設(shè)物塊與地面的摩擦力為 f ，左滑輪為定滑輪， F 1 處于繩端，所以 F 1 = f 中滑輪為動滑輪， F 2 處于繩端，則 右滑輪為動滑輪，滑輪、物體勻速運(yùn)動，滑輪受到向左的力 2 f 等于向右的拉力 F 3 ，即 F 3 =2 f 所以 F 2 < F 1 < F 3 ，故 A 符合題意， BCD 不符合題意。 故選 A 。 4、 C 【詳解】由題知，彈簧測力計(jì)的示數(shù)為 34N ，動滑輪重 10N ，滑輪兩側(cè)繩子的拉力是相等的， B 懸空且處于靜止?fàn)顟B(tài)，由二力平衡條件可得繩子的拉力 F = G B ，由力的平衡條件可得 則 B 的重力 故 ABD 不符合題意， C 符合題意。 故選 C 。 5、 ABC 【詳解】 A ．由圖知，動滑輪上繩子的股數(shù) n ＝ 2 ，不計(jì)繩重與滑輪間的摩擦，則繩子的拉力： 物體 A 向右做勻速直線運(yùn)動時處于平衡狀態(tài)，受到向左的摩擦力和向右繩子的拉力是一對平衡力，則物體 A 受到的摩擦力 f ＝ F ′ ＝ 4N 故 A 錯誤； B ．由速度公式可得， 1min 內(nèi)物體 A 移動距離 則 1min 內(nèi)繩子對物體 A 做功 W A ＝ F ′ s ＝ 4N×12m ＝ 48J 故 B 錯誤； C ． 2min 內(nèi)物體 A 移動距離 B 物體下降的高度 B 物體的重力做功為 故 C 錯誤； D ．若用一個向左的拉力 F 使 A 向左勻速運(yùn)動，此時 A 對水平面的壓力大小和接觸面的粗糙程度不變，則 A 受到的摩擦力大小不變，仍為 4N ；此時 A 受到向左的拉力 F 、向右的繩子拉力 F ′ 和摩擦力 f 處于平衡狀態(tài)，其合力為零，則拉力為 故 D 正確。 故選 ABC 。 6、 D 【解析】 【詳解】 因?yàn)槎ɑ喯喈?dāng)于一等臂杠桿，只能改變力的方向，而不省力，故定滑輪拉同一重物 G ，沿三個不同方向，用的拉力大小相等，即 F 1 、 F 2 、 F 3 都等于物體的重力。故 ABC 不符合題意， D 符合題意。 故選 D 。 7、 A 【詳解】 設(shè)物體重力為 G ，不計(jì)機(jī)械自重和摩擦，則沒有額外功。選項(xiàng) A 中為動滑輪，拉力 F 1 =2 G ；選項(xiàng) B 中為定滑輪，拉力 F 2 = G ；選項(xiàng) C 中滑輪組有效繩子段數(shù) n =3 ，則拉力 F 3 = ；選項(xiàng) D 中有用功等于總功，斜面長為高的 2 倍，則 W 有 = W 總 Gh = F 4 s Gh=F 4 ×2 h 解得 F 4 = 。綜上分析可知， F 1 最大、最費(fèi)力。 故選 A 。 8、 A 【分析】 根據(jù) W 有用 =Gh 求出有用功，根據(jù) s=3h 求出繩子自由端移動距離，根據(jù) W 總 =Fs 求出總功，根據(jù) W 總 =W 有用 +W 額 求出克服動滑輪重做的額外功，再根據(jù) W 額 =G 動 h 求出動滑輪重． 【詳解】 由圖可知，與動滑輪相連的繩子由 3 根，即 n ＝ 3 ，繩子末端移動的距離 s＝3h＝3 1m＝3m ，故 D 錯誤 ； 拉力做的有用功為 W 有用 ＝ Gh ＝ 200N×1m ＝ 200J， 拉力做的總功 W 總 ＝ Fs ＝ 100N 3m ＝ 300N， 拉力做的額外功 W 額 ＝ W 總 W 有用 ＝ 300J 200J ＝ 100J， 故 A 正確， C 錯誤； 不計(jì)繩重和滑輪的摩擦，由 得動滑輪的重力 G 動 ＝ 3F G＝3 100N 200N＝100N， 故 B 錯誤． 故選 A． 9、 BD【解析】A. 物體A做勻速直線運(yùn)動，處于平衡狀態(tài)，受到的合力為0，故A不正確；B. 由圖可知，物體A受到3股繩子的拉力，所以受到的拉力為3F=3×3N=9N，故B正確；C. 由圖可知，豎直墻受到2股繩子的拉力，所以受到的拉力為2F=2×3N=6N，故C不正確；D. 根據(jù)v=可得，每秒鐘物體A移動的距離L=vt=0.2m/s×1s=0.2m，繩端移動的距離s=nL=3×0.2m=0.6m，拉力F每秒鐘做功為W=Fs=3N×0.6m=1.8J，故D正確。故選BD.【點(diǎn)睛】（1）靜止的物體或做勻速直線運(yùn)動的物體處于平衡狀態(tài)，受到的合力為0；（2）判斷出物體A和豎直墻承擔(dān)拉力繩子的股數(shù)，進(jìn)一步求出他們受到的拉力；（3）根據(jù)速度公式求出每秒物體移動的距離，再根據(jù)s=nL求出繩端移動的距離，利用W=Fs求出拉力F每秒鐘做的功．二、填空題1、 8 省力 【詳解】 [1] 由圖可知，繞在動滑輪上繩子的有效股數(shù) n =2 ，則物體 A 受到的拉力為 F 1 =2 F =2×4N=8N [2] 動滑輪可以省一半的力，但不可以改變動力方向。 2、 100  110 【詳解】由圖示可知，承擔(dān)物重的繩子股數(shù) n =3 。 [1] 如果繩重和摩擦不計(jì)、動滑輪重不計(jì)，拉力大小為 [2] 如果不計(jì)繩重及摩擦、動滑輪的重力為 30N ，拉力大小為 3、 一樣【詳解】因?yàn)槎ɑ唽?shí)質(zhì)是一個等臂杠桿，只能改變力的方向，而不省力，故定滑輪拉同一重物 ，沿三個不同方向，用的拉力大小相等，即 、 、 都等于物體的重力。 4、 4  125  50 【詳解】 [1] 根據(jù)圖示可知，滑輪組承重的繩子段數(shù) n =2 ，繩子自由端移動距離 s = nh =2×2m=4m [2] 拉力所做的總功為 W 總 = Fs =125N×4m=500J 拉力的功率為 [3] 不計(jì)繩重和摩擦，根據(jù) 可知，動滑輪的重力為 G 動 = nF ﹣ G =2×125N ﹣ 200N=50N 5、 300  5 【詳解】 [1] 不計(jì)摩擦和繩重，由圖可知，滑輪組由 4 段繩子承擔(dān)物重，則拉力大小 [2] 如果要用 275N 的拉力提升同一個重物，滑輪組承擔(dān)重物的繩子的段數(shù) 所以滑輪組承擔(dān)重物的繩子的段數(shù)應(yīng)為 5 段。 6、 75%  40 【詳解】 [1] 如圖知，承重繩子股數(shù) 繩子自由端移動距離 拉力做的總功 克服重物的重力做的有用工為 該滑輪組的機(jī)械效率為 [2] 拉力做功的功率為 三、計(jì)算題1、 （ 1 ） 4 ；（ 2 ） 0.5m/s ；（ 3 ） 250N ；（ 4 ） 562.5N 【詳解】解：（ 1 ）不計(jì)繩重和摩擦，由 可得，繩子的股數(shù)為 （ 2 ）由 可得，自由端上升的速度為 由 v =4 v 物 可得，重物上升的速度為 （ 3 ）不計(jì)繩重和摩擦，由 可得，動滑輪的重力為 （ 4 ）不計(jì)繩重和摩擦，每段繩子承擔(dān)的力的大小為 答：（ 1 ）動滑輪上繩子的股數(shù)為 4 ； （ 2 ）重物上升的速度為 0.5m/s ； （ 3 ）動滑輪的重力為 250N ； （ 4 ）如果用這個滑輪組勻速提升 2000N 的重物，作用與繩子自由端的拉力為 562.5N 。 2、 （ 1 ） 120N ；（ 2 ） 0.3m/s ；（ 3 ） 250N 【詳解】解：（ 1 ）由圖可知，承擔(dān)重物的繩子股數(shù) n =3 ，所以繩端的拉力為 變形可得，動滑輪的重力為 G 動 =3 F - G =3×200N-480N=120N （ 2 ）物體移動的速度為 自由端移動的速度為 ； （ 3 ）若重物再增加 150N ，要使重物勻速上升，作用在繩自由端的拉力 答：（ 1 ）動滑輪重為 120N ； （ 2 ）繩自由端的移動速度為 ； （ 3 ）若重物再增加 150N ，要使重物勻速上升，作用在繩自由端的拉力至少為 250N 。 3、 （ 1 ） 200N ；（ 2 ） 0.4m/s ；（ 3 ） 560N 【詳解】解：（ 1 ）貨物的重力 G = mg =20kg×10N/kg=200N （ 2 ）由圖可知，動滑輪繞繩子股數(shù) n =2 ，繩子自由端移動的距離 s = nh =2×2m=4m 繩子自由端的移動速度 （ 3 ）不計(jì)摩擦和繩重，動滑輪的重力 G 動 = nF - G =2×120N-200N=40N 繩子能承受的最大拉力為 300N ，該滑輪組能提升的最大物重 G m = nF m - G 動 =2×300N-40N=560N 答：（ 1 ）所提物體的重力為 200N ； （ 2 ）繩子自由端的移動速度為 0.4m/s ； （ 3 ）該滑輪組能提升的最大物重為 560N 。